【題目】FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。

I.制備FeBr2固體

實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中ACO2發(fā)生裝置,Dd中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿,其中盛有細(xì)鐵粉。

實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,再將鐵粉加熱至600-700℃,E管中鐵粉開始反應(yīng)。不斷將d中液溴滴入溫度為100-120℃的D中,經(jīng)過一段時(shí)間的連續(xù)反應(yīng),在不銹鋼管內(nèi)產(chǎn)生黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛有6mol/L的鹽酸。為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體,圖中C處的洗氣瓶中裝有濃硫酸,則B中為___,若進(jìn)入E裝置中的CO2未干燥,則可能發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

2E管中的反應(yīng)開始前通入CO2的主要作用是___E管中的反應(yīng)開始后持續(xù)通入CO2的主要作用是___。

II.探究FeBr2的還原性

3)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)需要90mL0.2mol/LFeBr2溶液,取上述反應(yīng)制得的FeBr2固體配制該溶液,所需儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要的玻璃儀器是___。

4)已知:Cl2CCl4溶液呈黃綠色,Br2CCl4溶液呈橙紅色。Cl2既能氧化Br-,也能氧化Fe2+。取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加幾滴新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。取少量反應(yīng)后的溶液加入KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色。另取少量反應(yīng)后的溶液加入CCl4,振蕩后,下層為無色液體。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明還原性:Fe2+___Br-(“>”“<”)。

5)若向30mL步驟(3)的FeBr2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下179.2mLCl2,取少量反應(yīng)后的溶液加入CCl4,振蕩后下層液體呈___色,寫出該反應(yīng)的離子方程式___

【答案】飽和NaHCO3溶液 排出反應(yīng)裝置中的空氣 Br2帶入反應(yīng)裝置E 容量瓶 > 橙紅 2Fe2+ +2Br- +2Cl2 =2Fe3+ +Br2 +4Cl-

【解析】

1.A裝置反應(yīng)制取的CO2氣體含有HClH2O雜質(zhì),已知C為干燥裝置,B裝置應(yīng)可以除去HCl雜質(zhì)。CO2未干燥含有水,加熱可與Fe反應(yīng)。

2.空氣中含有H2O,O2等,會發(fā)生副反應(yīng),通入干燥CO2形成保護(hù)氣體。E中反應(yīng)開始需要將Br2帶入裝置中。

3.配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液,還需玻璃儀器為容量瓶。

4.反應(yīng)后溶液加入KSCN溶液變?yōu)檠t色表明生成了Fe3+,加入CCl4振蕩后,下層為無色液體說明無Cl2多余且無Br2生成。而還原性強(qiáng)弱決定反應(yīng)順序。

5.先根據(jù)已知條件計(jì)算出參與反應(yīng)Cl2FeBr2物質(zhì)的量,然后根據(jù)Fe2+Br-反應(yīng)順序?qū)懗鲭x子方程式。

1.由分析可知B裝置左右是可以除去CO2中雜質(zhì)氣體HCl,一般可選用飽和的NaHCO3溶液,不會產(chǎn)生新雜質(zhì)氣體,同時(shí)HClNaHCO3還可反應(yīng)產(chǎn)生CO2。未干燥的CO2中水在加熱條件會與Fe反應(yīng)。故答案為飽和NaHCO3溶液,。

2.由分析為避免副反應(yīng)的發(fā)生,反應(yīng)前通入干燥的CO2可以排出空氣。Br2進(jìn)入反應(yīng)裝置E是需要通過CO2帶入的。答案為排出裝置中的空氣,將Br2帶入反應(yīng)裝置E中。

3.根據(jù)分析,答案為容量瓶。

4.根據(jù)分析,滴入的氯水少量且只與Fe2+反應(yīng),又在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑優(yōu)先于還原性強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng),所以Fe2+還原性強(qiáng)于Br-。則答案為 >。

(5).由分析,已知FeBr2的物質(zhì)的量濃度與標(biāo)況下Cl2的體積,則n(FeBr2) =0.2mol/L×0.03L =0.006mol,n(Cl2) = =0.008mol。Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-,Cl2先與Fe2+反應(yīng)。F2+→Fe3+氧化還原過程電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒,n(Fe2+) =0.006mol,Fe2+可與0.003molCl2反應(yīng)。Br-→Br2 n(Br-) =0.012mol,Br-可與0.006molCl2反應(yīng)。綜上所述,Fe2+Cl2完全反應(yīng),Br-部分反應(yīng)。則答案為橙紅,2Fe2+ +2Br- +2Cl2 =2Fe3+ +Br2 +4Cl-。

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1)第步反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________;

2)第步中用pH試紙測定溶液pH的操作是:

______________________________________________________________________________;

3)第步過濾得到的濾渣中主要成分除CrOH3外,還有______________________;

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2)煤在燃燒前、后及燃燒過程中均可采取措施減少有害氣體的排放.

①在燃燒前,可以采用微生物脫硫技術(shù).原理如下:

上述過程中Fe2+的作用為________________。寫出Fe2+Fe3+的離子方程式________________。

②煤在燃燒時(shí),進(jìn)行脫硫處理,常采用________燃燒技術(shù),在把煤和脫硫劑加入鍋爐燃燒室,使煤與空氣在流化過程中充分混合、燃燒,起到固硫作用.常用脫硫劑的主要化學(xué)成分為_______(填化學(xué)式)。

③煤在燃燒后,煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝技術(shù).濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入_________設(shè)備,用石灰水淋洗。

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已知:Cu+4HNO3()=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2

回答下列問題:

1)濾渣1的主要成分為___。

2)第②步加入H2O2目的是將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為___;使用H2O2作為氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是___。

3)用第③步所得CuSO4·5H2O晶體加熱制備無水CuSO4瓷質(zhì)主要儀器___。

4)由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小組設(shè)計(jì)了三種方案:

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(1)①的化學(xué)方程式_______________________________________ 反應(yīng)類型________________

(2)②的化學(xué)方程式__________________________________________反應(yīng)類型_______________

(3)③的化學(xué)方程式_______________________________________反應(yīng)類型_______________

(4)④的化學(xué)方程式_______________________________________反應(yīng)類型__________________

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