Question

8．某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，取一支試管加入一定量的FeBr₂溶液，再向其中滴加一定量的氯水，溶液變黃．根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)反應(yīng)后的溶液成分，推出以下幾種可能：
①溶液中含有Fe³⁺，無Fe²⁺和Br₂
②溶液中含有Fe²⁺和Fe³⁺，無Br₂
③溶液中含有Fe²⁺、Fe³⁺和Br₂
④溶液中含有Br₂，無Fe³⁺
（1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和你的化學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為哪幾種可能是正確的①②（填序號(hào)）．
（2）要檢驗(yàn)溶液中有哪些離子，分別取反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下操作：
①判斷溶液中是否含有Fe³⁺，向溶液中加入KSCN溶液，判斷溶液變化．你認(rèn)為這種方法是否可靠？可靠（填“可靠”或“不可靠”）．
②如果溶液中既含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，不能（填“能”或“不能”）通過先加KSCN溶液，再滴加氯水的方法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe²⁺；有人提出，可以向溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，根據(jù)KMnO₄溶液是否褪色來判斷，該方法是否可靠不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是此時(shí)的溶液中可能還有Br^-，Br^-同樣可使酸性KMnO₄溶液褪色；還有人提出，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液（填化學(xué)式）觀察是否有藍(lán)色沉淀可檢驗(yàn)Fe²⁺．
（3）如果將FeBr₂改成Fel₂，在100mL Fel₂溶液中通入2.24LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中有$\frac{1}{2}$的Fe²⁺被氧化，寫出實(shí)際所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe²⁺+8I^-+5Cl₂=10Cl^-+4I₂+2Fe³⁺；Fel₂溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L．

Answer 1

分析 （1）溴化亞鐵溶液中向其中滴加一定量的氯水，溶液變黃，發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺還原性大于Br^-，氯氣顯和亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子，再和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)，據(jù)此分析判斷；
（2）①鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液會(huì)生成紅色溶液，是檢驗(yàn)鐵離子的方法；
②含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，先加KSCN溶液變紅色，再滴加氯水的方法不能檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe²⁺；溶液中存在的溴離子也具有還原性能還原高錳酸鉀是溶液褪色；可以利用亞鐵離子的特征檢驗(yàn)試劑鐵氰化鉀檢驗(yàn)亞鐵離子的存在；
（3）Fel₂溶液中離子還原性I^-＞Fe²⁺，通入氯氣先氧化碘離子為碘單質(zhì)，繼續(xù)反應(yīng)再氧化亞鐵離子，據(jù)此反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算；

解答 解：（1）溴化亞鐵溶液中向其中滴加一定量的氯水，溶液變黃，發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺還原性大于Br^-，氯氣顯和亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子，再和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)，
①若溶液中含有Fe³⁺，氯氣指氧化亞鐵離子則，無Fe²⁺和Br₂，故①正確；
②若溶液中氯氣只氧化亞鐵離子一部分，則溶液中含有Fe²⁺和Fe³⁺，無Br₂，故②正確；
③依據(jù)氧化還原反應(yīng)順序分析，溶液中含有Fe²⁺、Fe³⁺不可能含Br₂，故③錯(cuò)誤；
④溶液中含有Br₂，亞鐵離子已經(jīng)全部被氧化為Fe³⁺，一定含有Fe³⁺，故④錯(cuò)誤；
故答案為：①②；
（2）①判斷溶液中是否含有Fe³⁺，向溶液中加入KSCN溶液，溶液變紅色說明一定含鐵離子，實(shí)驗(yàn)方法可靠，
故答案為：可靠；  
②如果溶液中既含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，先加KSCN溶液，溶液變紅色，再滴加氯水的方法不能檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe²⁺，向溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，根據(jù)KMnO₄溶液是否褪色來判斷不能判斷是亞鐵離子還原褪色環(huán)視溴離子還原褪色，所以方案不可靠，亞鐵離子遇到鐵氰酸鉀會(huì)變藍(lán)色是特征性質(zhì)可以檢驗(yàn)亞鐵離子的存在，
故答案為：不能； 不可靠；此時(shí)的溶液中可能還有Br^-，Br^-同樣可使酸性KMnO₄溶液褪色； K₃[Fe（CN）₆]；
（3）在100mL Fel₂溶液中通入2.24LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中有$\frac{1}{2}$的Fe²⁺被氧化，F(xiàn)el₂溶液中離子還原性I^-＞Fe²⁺，通入氯氣先氧化碘離子為碘單質(zhì)，繼續(xù)反應(yīng)再氧化亞鐵離子，設(shè)碘化亞鐵溶液濃度為c，則含F(xiàn)e²⁺物質(zhì)的量=0.1cmol，I^-物質(zhì)的量=0.2cmol，n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
           2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，
            2       1 
  0.2c mol      0.1c mol
           2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
           2           1
  0.1cmol×$\frac{1}{2}$    （ 0.1-0.1c）mol
2（ 0.1-0.1c）mol=0.1cmol×$\frac{1}{2}$
c=0.8mol/L，
n（Cl₂）=0.1mol，n（I^-）=0.16mol，n（Fe²⁺）=0.04mol，
n（Fe²⁺）：n（I^-）：n（Cl₂）=0.04：0.16：0.1=2：8：5，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+8I^-+5Cl₂=10Cl^-+4I₂+2Fe³⁺，
故答案為：2 Fe²⁺+8 I^-+5Cl₂=10 Cl^-+4 I₂+2Fe³⁺；  0.8mol/L；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、離子檢驗(yàn)、離子性質(zhì)、反應(yīng)定量計(jì)算和產(chǎn)物判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．