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。

【制備FeBr2固體】

實驗室用如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是兩個耐高溫的瓷皿，其中盛有細鐵粉。

實驗開始時，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。不斷將d中液溴滴入溫度為100—120℃的D中，經過一段時間的連續反應，在不銹鋼管內產生黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

（1）若在A中盛固體CaCO3，a中盛有6 mol/L的鹽酸。為使導入D中的CO2為干燥純凈的氣體，則圖中B、C處的洗氣瓶中裝有的試劑分別是：B中為____________，C中為_________________。

若進入E裝置中的CO2未干燥，則可能發生的副反應的化學方程式為_____________________。

（2）E管中的反應開始前通入CO2的主要作用是__________________________________；

E管中的反應開后持續通入CO2的主要作用是______________________________________。

【探究FeBr2的還原性】

（3）現實驗需要90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液，取上述反應制得的FeBr2固體配制該溶液，所需儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是_______________________________。

（4）已知：Cl2的CCl4溶液呈黃綠色，Br2的CCl4溶液呈橙紅色。Cl2既能氧化Br－，也能氧化Fe2+。

取10 mL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。取少量反應后的溶液加入KSCN溶液，溶液變為血紅色。另取少量反應后的溶液加入CCl4，振蕩后，下層為無色液體。

以上實驗結論表明還原性：Fe2+__________Br－（填“>”或“<”）。

（5）若在40 mL上述FeBr2溶液中通入標準狀況下67.2 mL的 C12，取少量反應后的溶液加入CCl4，振蕩后下層液體呈______色，寫出該反應的離子方程式________________________________。

Answer 1

【答案】 飽和NaHCO3溶液 濃硫酸 3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2 排盡裝置中原有的空氣 將溴蒸氣帶入E裝置中進行反應 膠頭滴管、100mL容量瓶 > 橙紅 4Fe2++2Br- +3Cl2 = 4Fe3++ Br2 + 6Cl-

【解析】

(1)裝置B用于除去二氧化碳中的氯化氫氣體，可以用盛有NaHCO3飽和溶液的洗氣瓶洗氣；裝置D作用是干燥二氧化碳，可以用盛有濃H2SO4的洗氣瓶干燥；若進入E裝置中的CO2未干燥，則可能發生的副反應的化學方程式為3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2溴蒸汽有毒，不能排到空氣中，可被堿液吸收，如氫氧化鈉溶液能夠與溴單質反應，適宜為防止污染空氣，實驗時應在F處連接盛有堿液如氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置，故答案為：盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶；盛有濃H2SO4的洗氣瓶；NaOH溶液；
(2)反應過程中要不斷地通入CO2，其主要作用是為：反應前將容器中的空氣趕凈，避免空氣中的氧氣干擾實驗；反應過程中要不斷通入CO2，還可以將Br2蒸氣帶入反應器D中，使溴能夠與鐵粉充分反應，故答案為：①排凈容器里的空氣；②將Br2蒸氣帶入反應器E中；

Ⅱ．(3)配制90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液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、玻璃棒 量筒、外還需的玻璃儀器是，膠頭滴管、100ml的容量瓶；故答案為：100ml的容量瓶，膠頭滴管；
（4）.取10 mL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。取少量反應后的溶液加入KSCN溶液，溶液變為血紅色,證明有Fe3+。另取少量反應后的溶液加入CCl4，振蕩后，下層為無色液體，實驗證明不存在單質溴，

以上實驗結論表明還原性：Fe2+>Br－。

（5）40 ml 0．1 mol/L FeBr2溶液含有FeBr2的物質的量為0.004mol，還原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反應，標準狀況下67.2 mL的 C12的物質量為0.003mol ,轉移電子0.003=0.006mol由電子守恒可知，亞鐵離子全部被氧化，溴離子部分被氧化為Br2，所以加入CCl4，振蕩后下層液體呈橙色，反應的離子反應為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-，故答案為：橙色 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。