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.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6mol/L的鹽酸。為使導入D中的CO2為干燥純凈的氣體，圖中C處的洗氣瓶中裝有濃硫酸，則B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管中的反應開始后持續通入CO2的主要作用是___。

II.探究FeBr2的還原性

（3）現實驗需要90mL0.2mol/LFeBr2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、膠頭滴管外，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10mL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）若向30mL步驟（3）的FeBr2溶液中通入標準狀況下179.2mL的Cl2，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 排出反應裝置中的空氣 將Br2帶入反應裝置E中 容量瓶 > 橙紅 2Fe2+ +2Br- +2Cl2 =2Fe3+ +Br2 +4Cl-

【解析】

（1）.A裝置反應制取的CO2氣體含有HCl，H2O雜質，已知C為干燥裝置，B裝置應可以除去HCl雜質。CO2未干燥含有水，加熱可與Fe反應。

（2）.空氣中含有H2O，O2等，會發生副反應，通入干燥CO2形成保護氣體。E中反應開始需要將Br2帶入裝置中。

（3）.配置一定物質的量濃度的溶液，還需玻璃儀器為容量瓶。

（4）.反應后溶液加入KSCN溶液變為血紅色表明生成了Fe3+,加入CCl4振蕩后，下層為無色液體說明無Cl2多余且無Br2生成。而還原性強弱決定反應順序。

（5）.先根據已知條件計算出參與反應Cl2和FeBr2物質的量，然后根據Fe2+和Br-反應順序寫出離子方程式。

（1）.由分析可知B裝置左右是可以除去CO2中雜質氣體HCl，一般可選用飽和的NaHCO3溶液，不會產生新雜質氣體，同時HCl與NaHCO3還可反應產生CO2。未干燥的CO2中水在加熱條件會與Fe反應。故答案為飽和NaHCO3溶液，。

（2）.由分析為避免副反應的發生，反應前通入干燥的CO2可以排出空氣。Br2進入反應裝置E是需要通過CO2帶入的。答案為排出裝置中的空氣，將Br2帶入反應裝置E中。

（3）.根據分析，答案為容量瓶。

（4）.根據分析，滴入的氯水少量且只與Fe2+反應，又在氧化還原反應中，氧化劑優先于還原性強的物質反應，所以Fe2+還原性強于Br-。則答案為 >。

（5）.由分析，已知FeBr2的物質的量濃度與標況下Cl2的體積，則n(FeBr2) =0.2mol/L×0.03L =0.006mol，n(Cl2) = =0.008mol。Fe2+的還原性強于Br-，Cl2先與Fe2+反應。F2+→Fe3+氧化還原過程電子轉移數守恒，n(Fe2+) =0.006mol，Fe2+可與0.003molCl2反應。Br-→Br2 n(Br-) =0.012mol，Br-可與0.006molCl2反應。綜上所述，Fe2+與Cl2完全反應，Br-部分反應。則答案為橙紅，2Fe2+ +2Br- +2Cl2 =2Fe3+ +Br2 +4Cl-。