Question

【題目】FeBr2是一種黃綠色固體，某學習小組制備并探究它的還原性

Ⅰ.實驗室制備FeBr2

實驗室用下圖所示裝置制取溴化亞鐵．其中A為CO2發生裝置，D和d中均盛有液溴，E為外套電爐絲的不銹鋼管．e是兩只耐高溫的瓷皿，其中盛有細鐵粉．

實驗開始時先將鐵粉加熱至600℃～700℃，然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中，E管中反應開始，不斷將d中液溴滴入100℃～120℃的D中，經過幾小時的連續反應，在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵

請回答：

（1）如何檢查用塞子(插有導管和儀器)塞緊的D的氣密性________．

（2）若在A中盛固體CaCO3，a中盛6mol/L鹽酸，為使導入D中的CO2為干燥純凈的氣體，則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應是：B為________，C為________．為防止污染空氣，實驗時應在F處連接盛________的尾氣吸收裝置

（3）反應過程中要不斷通入CO2，其主要作用是①________，②________．

Ⅱ.探究FeBr2的還原性，

（1）實驗需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外還需的玻璃儀器是________。

（2）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。某同學對產生黃色的原因提出了假設：

假設1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假設2：Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。

設計實驗證明假設2是正確的_______________________________

（3）實驗證明：還原性Fe2+>Br－請用一個離子方程式來證明：______________________________；

（4）若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，則反應的離子方程式為：_____。

Answer 1

【答案】 關閉d的活塞，夾緊C～D之間的膠管，將下出口導管插入水中，然后將D用手捂熱，若下導管出口有氣泡冒出，松開手后水回升到導管中，則證明D裝置不漏氣 NaHCO3溶液的洗氣瓶 濃H2SO4的洗氣瓶 NaOH溶液 用CO2把反應器中空氣趕盡 將Br2蒸氣帶入反應管中 100 mL容量瓶 向黃色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液變血紅色，則證明假設2正確 2Fe2+＋Br2=2Fe3+＋2Br－ 4Fe2+＋2Br－＋3Cl2 = 4Fe3+＋ Br2＋2Cl－

【解析】試題分析：Ⅰ.（1）由于裝置D中含有進氣口和分液漏斗，所以檢驗裝置D的操作是：關閉d的活塞，夾緊C～D之間的膠管，將下出口導管插入水中，然后將D用手捂熱，若下導管出口有氣泡冒出，松開手后水回升到導管中，則證明D裝置不漏氣。

（2）濃鹽酸易揮發，生成的CO2氣體中含有水蒸氣和氯化氫，因此要得到干燥純凈的水蒸氣可以依次通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液和濃硫酸的洗氣瓶；溴蒸汽有毒，為了防止污染空氣，實驗時應在F處連接盛氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置。

（3）由于裝置含有空氣，空氣中的氧氣能氧化金屬鐵，另外為了使溴蒸汽能與鐵充分接觸反應，依次CO2的主要作用是用CO2把反應器中空氣趕盡，同時將Br2蒸氣帶入反應管中。

Ⅱ．（1）配制FeBr2溶液時需要天平、鑰匙、燒杯、玻璃棒、100mL的容量瓶，膠頭滴管，則除燒杯、量筒、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是100mL的容量瓶；

（2）由于鐵離子能與KSCN溶液反應使溶液顯紅色，因此證明假設2成立的是向黃色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液變血紅色，則證明假設2正確；

（3）由還原性Fe2+＞Br-，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發生氧化還原反應生成Fe3+，反應為的離子方程式Fe2+＋Br2＝2Fe3+＋2Br－；

（3）溴化亞鐵的物質的量是0.004mol，氯氣是0.003ml，由于還原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反應，由電子守恒可知，亞鐵離子全部被氧化，溴離子有0.002mol被氧化，因此反應的離子反應方程式為4Fe2+＋2Br－＋3Cl2＝4Fe3+＋Br2＋2Cl－。