Question

（18分）某化學研究小組探究溴化亞鐵水溶液與氯氣反應。
（1）該小組同學用下圖所示裝置制取干燥純凈的氯氣。

儀器A的名稱是________，裝置C中的試劑是________，裝置F的作用是________；寫出制備氯氣的離子方程式________。
（2）該小組同學對Cl₂與FeBr₂溶液的反應進行實驗探究。
【實驗過程】
向l00mL0. 1mol的溶液緩緩通入100 mLCl₂（標準狀況），溶液由淺綠色逐漸變黃色；繼續(xù)通人Cl₂，溶液黃色加深，變?yōu)樽攸S色。
【提出假設】上述現象發(fā)生的原因可能是：
假設1：Cl₂先將Fe^2＋氧化生成Fe^3＋，溶液逐漸變黃色，Cl₂再把Br^－氧化成Br₂，溶液變?yōu)樽攸S色。
假設2：Cl₂先將Br^－氧化生成Br₂，溶液逐漸變黃色，Cl₂再把Fe^2＋氧化成Fe^3＋，溶液變?yōu)樽攸S色。
【實驗方案】
方案甲：設計實驗驗證由淺綠色逐漸變黃色的原因________（說明實驗操作、現象和結論）。
方案乙：設計對比實驗驗證氧化性順序

根據實驗得出Cl₂、Fe^3＋、Br₂氧化性由強到弱的順序為________，上述假設合理的是________。
（3）若向含有0.1 molFeBr₂的溶液中通人0.1molCl₂充分反應，寫出反應的離子方程式：________ 。

Answer 1

（18分）
（1）分液漏斗（1分） 飽和食鹽水（2分）除去尾氣中的氯氣防止污染空氣（2分）
MnO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）
（2）①取少量上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量KSCN溶液，震蕩，若溶液變紅色，說明假設1對；否則不成立。（3分）或取少量上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量CCl₄，震蕩，若CCl₄層呈現橙紅色，說明假設2對，否則不成立。（3分）
②取少量溴化鈉溶液于試管中，向其中滴加少量氯水和少量CCl₄，震蕩靜置（2分） Cl₂ > Br₂ >Fe³⁺（2分）
假設1（1分）
（3）2Fe²⁺+2Br?+2Cl₂ = 2Fe³⁺+Br₂+4Cl?（3分）

解析試題分析：（1）根據實驗裝置圖，儀器A的名稱為分液漏斗；MnO₂與濃鹽酸反應制取的氯氣中含有HCl和水分，所以裝置C中的試劑是飽和食鹽水，作用是吸收HCl雜質；氯氣有毒，不能排放到大氣中，所以裝置F的作用是：除去尾氣中的氯氣防止污染空氣；MnO₂與濃鹽酸反應生成MnCl₂、Cl₂、H₂O，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）①根據假設①設計實驗方案，應檢驗溶液中是否含有Fe³⁺，所以實驗操作、現象和結論為：取少量上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量KSCN溶液，震蕩，若溶液變紅色，說明假設1對；否則不成立。根據假設②設計實驗方案，應檢驗溶液中是否含有Br₂，所以實驗操作、現象和結論為：取少量上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量CCl₄，震蕩，若CCl₄層呈現橙紅色，說明假設2對，否則不成立。
②實驗現象為：CCl₄層由無色變?yōu)槌壬�，說明生成了Br₂，應加入Cl₂，所以實驗操作為：取少量溴化鈉溶液于試管中，向其中滴加少量氯水和少量CCl₄，震蕩靜置；根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可得氧化性由強到弱的順序為：Cl₂ > Br₂ >Fe³⁺；還原性由強到弱的順序為：Fe²⁺ > Br? > Cl?，所以Cl₂先氧化還原性強的Fe²⁺，故假設①合理。
（3）向含有0.1 molFeBr₂的溶液中通人0.1molCl₂充分反應，Cl₂先氧化0.1mol Fe²⁺，消耗Cl₂ 0.05mol，剩余的0.05mol Cl₂再氧化0.1mol Br?，所以離子方程式為：2Fe²⁺+2Br?+2Cl₂ = 2Fe³⁺+Br₂+4Cl?
考點：本題考查基本儀器和基本操作、實驗方案的設計與分析、離子方程式的書寫。