Question

3．FeBr₂是一種黃綠色鱗片狀的固體，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究它的還原性，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
I．實(shí)驗(yàn)需要90mL 0.10mol•L^-1FeBr₂溶液
（1）配制FeBr₂溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是玻璃棒、100mL容量瓶．
（2）下列有關(guān)配制過程中說法錯(cuò)誤的是abde（填序號(hào)）．
a．用托盤天平稱量質(zhì)量為1.944g的FeBr₂
b．將稱量的FeBr₂放入容量瓶中，加90mL蒸餾水溶解
c．洗滌溶解FeBr₂的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中
d．容量瓶貼簽存放配好的FeBr₂溶液
e．定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線會(huì)使配制的FeBr₂溶液濃度偏高
II．探究FeBr₂的還原性
取10mL上述FeBr₂溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振蕩后溶液呈黃色．某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè)：
假設(shè)1：Br^-被Cl₂氧化成Br₂溶解在溶液中；
假設(shè)2：Fe²⁺被Cl₂氧化成Fe³⁺．
（3）請(qǐng)你完成下表，驗(yàn)證假設(shè)

實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
①向溶液中加入四氯化碳，操作振蕩、靜置， 現(xiàn)象CCl4層呈橙紅色，水層呈無色	假設(shè)1正確
②向溶液中另入KSCN溶液， 現(xiàn)象溶液變?yōu)榧t色	假設(shè)2正確

若假設(shè)1正確，從實(shí)驗(yàn)①分離出Br₂的實(shí)驗(yàn)操作名稱是萃取和分液
（4）若在50mL上述FeBr₂溶液通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl₂，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟選擇需要儀器；
（2）a依據(jù)m=CVM計(jì)算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；
b容量瓶為精密儀器不能用來溶解固體；
c為將所有溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移的容量瓶，應(yīng)進(jìn)行洗滌操作；
d容量瓶不能夠用來長期盛放溶液；
e定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線導(dǎo)致溶液體積偏大，依據(jù)c=$\frac{n}{V}$判斷誤差；
Ⅱ．（3）假設(shè)1：Br^-被C1₂氧化成Br₂溶解在溶液中，通過溶液中加入適量四氯化碳，萃取出溴單質(zhì)從而使CCl₄層呈橙紅色來證明有溴單質(zhì)生成；假設(shè)2：Fe²⁺被C1₂氧化成Fe³⁺，向該溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色證明有三價(jià)鐵生成；
溴易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大與水，與水互不相溶，據(jù)此選擇分離方法；
（4）50mL上述FeBr₂溶液含有溴化亞鐵物質(zhì)的量n=0.1mol/L×0.05L=0.005mol；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl₂物質(zhì)的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol；
還原性Fe²⁺＞Br^-，二者以1：1反應(yīng)，由電子守恒可知，亞鐵離子全部被氧化，溴離子一半被氧化；

解答 解：Ⅰ．（1）配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟：計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容，用到的儀器：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，配制90mL 0.10mol•L^-1FeBr₂溶液，應(yīng)選擇100mL容量瓶，所以還缺少的儀器：玻璃棒、100mL容量瓶；
故答案為：玻璃棒、100mL容量瓶；
  （2）a需要90mL 0.10mol•L^-1FeBr₂溶液，需要溶質(zhì)的質(zhì)量=0.1mol/L×0.1L×216g/mol=2.16g，故a錯(cuò)誤；
b容量瓶為精密儀器不能用來溶解固體，應(yīng)該在燒杯中應(yīng)大于30mL蒸餾水溶解，故b錯(cuò)誤；
c為將所有溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移的容量瓶，應(yīng)進(jìn)行洗滌操作，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，故c正確；
d容量瓶不能夠用來長期盛放溶液，應(yīng)轉(zhuǎn)移到試劑瓶中盛放，故d錯(cuò)誤；
e定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線導(dǎo)致溶液體積偏大，依據(jù)c=$\frac{n}{V}$可知溶液濃度偏低，故e錯(cuò)誤；
故選：abde；
Ⅱ．（3）假設(shè)1：Br^-被C1₂氧化成Br₂溶解在溶液中，通過溶液中加入適量四氯化碳，萃取出溴單質(zhì)從而使CCl₄層呈橙紅色來證明有溴單質(zhì)生成；假設(shè)2：Fe²⁺被C1₂氧化成Fe³⁺，向該溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色證明有三價(jià)鐵生成；
溴易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大與水，與水互不相溶，溶液分層，可以選擇萃取分液法分離；
故答案為：

①振蕩、靜置， CCl4層呈橙紅色，水層呈無色
②KSCN溶液， 溶液變?yōu)榧t色

萃取和分液；
（4）50mL上述FeBr₂溶液含有溴化亞鐵物質(zhì)的量n=0.1mol/L×0.05L=0.005mol；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl₂物質(zhì)的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol；
還原性Fe²⁺＞Br^-，二者以1：1反應(yīng)，由電子守恒可知，亞鐵離子全部被氧化，溴離子一半被氧化，則等物質(zhì)的量反應(yīng)的離子反應(yīng)為2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題，考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及氧化還原反應(yīng)氧化性還原性強(qiáng)弱判斷，明確配制原理及操作步驟，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．