Question

某課外小組學(xué)生對(duì)Cl₂與FeBr₂溶液反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．

操  作	現(xiàn)  象
取0.1mol/L的FeBr2溶液10mL，測(cè)溶液的pH	pH試紙變紅（約為4）
	�。�開始通入100mL（折合標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液由淺綠色逐漸變黃； ⅱ．稍后，繼續(xù)通入Cl2，溶液黃色加深，變?yōu)樽攸S色； iii．稍后，溶液由棕黃色變淺，最終變?yōu)辄S色

（1）用濃鹽酸和MnO₂反應(yīng)制取Cl₂的化學(xué)方程式是

 

．
（2）pH≈4的原因是

 

（用化學(xué)用語表示）．
（3）現(xiàn)象i中溶液由淺綠色逐漸變黃．某學(xué)生猜測(cè)可能原因：①Cl₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使溶液呈黃色；②Cl₂將Br^-氧化為Br₂，使溶液呈黃色．證明原因①的實(shí)驗(yàn)方案是

 

；證明原因②的實(shí)驗(yàn)方案是

 

．
（4）現(xiàn)象ⅱ中，溶液變?yōu)樽攸S色．部分學(xué)生猜測(cè)①：可能是Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，Cl₂又繼續(xù)氧化Br^-生成Br₂．部分學(xué)生猜測(cè)②：可能是Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺將Br^-氧化生成Br₂．某學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，請(qǐng)完成下列表格：

試管	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
a	取2mL FeCl2溶液，滴加少量氯水、2滴KSCN溶液，振蕩		Cl2的氧化性強(qiáng)于Fe3+
b	取2mL FeCl3溶液，滴加少量溴化鈉溶液和少量CCl4，振蕩	CCl4層沒有明顯變化
c		CCl4層由無色變?yōu)槌赛S色	Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2

由此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）亞鐵離子水解顯酸性；
（3）原因①：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；
原因②：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；
（4）根據(jù)上述現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是：Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺或Cl₂先將Br^-氧化生成Br₂，故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證由淺綠色逐漸變黃色的原因，就是檢驗(yàn)產(chǎn)生了Fe³⁺還是Br₂；
由實(shí)驗(yàn)a可知，氧化性順序Cl₂＞Fe³⁺
由實(shí)驗(yàn)b可知，氧化性順序Br₂＞Fe³⁺
實(shí)驗(yàn)c由現(xiàn)象CCl₄層由無色變?yōu)槌燃t色可知，應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氧化性順序 Cl₂＞Br₂．

解答： 解：（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）亞鐵離子為弱堿陽離子，水解顯酸性，水解反應(yīng)方程式為：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，故答案為：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；
（3）原因①：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；
原因②：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；
故答案為：取5mL上述黃色溶液于試管中，向該溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明原因①對(duì)，否則不成立；
取5mL上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量四氯化碳，震蕩，若CCl₄層呈橙紅色，說明原因②對(duì)，否則不成立；
（4）由實(shí)驗(yàn)a可知，氧化性順序Cl₂＞Fe³⁺，故看到溶液變紅色；
由實(shí)驗(yàn)b可知，CCl₄層沒有明顯變化，說明氧化性順序Br₂＞Fe³⁺；
由現(xiàn)象CCl₄層由無色變?yōu)槌燃t色可知，應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氧化性順序 Cl₂＞Br₂，故操作為：取2mL溴化鈉溶液于試管中，滴加少量氯水和少量CCl₄，振蕩靜置；
由此得出結(jié)論，猜測(cè)①是正確的；故答案為：

試管	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
a	取2mL FeCl2溶液，滴加少量氯水、2滴KSCN溶液，振蕩	溶液變紅色	Cl2的氧化性強(qiáng)于Fe3+
b	取2mL FeCl3溶液，滴加少量溴化鈉溶液和少量CCl4，振蕩	CCl4層沒有明顯變化	Br2＞Fe3+
c	取2mL溴化鈉溶液于試管中，滴加少量氯水和少量CCl4，振蕩靜置	CCl4層由無色變?yōu)槌赛S色	Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2

由此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 猜測(cè)①是正確的．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鹵族元素化合物的知識(shí)，題目難度中等，熟悉溴離子、二價(jià)鐵離子還原性強(qiáng)弱及離子或鹵素單質(zhì)的檢驗(yàn)為解體關(guān)鍵．