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(2)反应过程中要不断通入CO2,其主要作用是①______________________,②____________________。
Ⅱ.探究FeBr2的还原性
(3)实验需要90 mL 0.1 mol·L1 FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是______________。
(4)取10 mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设。
假设1:Br被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中; 假设2:Fe2被Cl2氧化成Fe3。
设计实验证明假设2正确:________________________________________________。 (5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2>Br:_____________________________ ________________________________________________________________________。 (6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3×103 mol Cl2,则反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:(1)装置B用于除去CO2中的少量的氯化氢气体,应为盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶;装置D的作用是干燥CO2,应为盛有浓H2SO4的洗气瓶;溴蒸气有毒,可被NaOH溶液等碱液吸收,为防止污染空气,实验时应在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置。
(2)反应过程中要不断地通入CO2,其主要作用:反应前排出容器中的空气,避免空气中的氧气干扰实验;还可以将溴蒸气带入反应器E中,使溴能够与铁粉充分反应。
(3)配制FeBr2溶液时需要天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶和胶头滴管,则除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是100 mL容量瓶。
(4)要证明Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,只需要取适量黄色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明假设2正确。
(5)还原性:Fe2+>Br-,则FeBr2溶液中加入1~2滴溴水时,Fe2+会发生氧化还原反应生成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
(6)向FeBr2溶液中通入Cl2,由于还原性:Fe2+>Br-,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br-,40 mL 0.1 mol·L-1FeBr2溶液含有FeBr2的物质的量为0.004 mol,通入Cl2的物质的量为0.003 mol,由得失电子守恒可知,Fe2+全部被氧化时消耗0.002 mol Cl2,剩余的0.001 mol Cl2共氧化0.002 mol Br-,故反应的离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2===4Fe3++Br2+6Cl-。
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答案:(1)盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 盛有浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液 (2)用CO2排出反应器中的空气 将溴蒸气带入E管中 (3)100 mL容量瓶
(4)取适量黄色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明假设2正确
(5)2Fe2+Br2===2Fe3+2Br
(6)4Fe2+2Br+3Cl2===4Fe3+Br2+6Cl
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