【題目】FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。

I.實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中ACO2發(fā)生裝置,Dd中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿,其中盛有細(xì)鐵粉。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先將鐵粉加熱至600—700℃,然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,E管中反應(yīng)開(kāi)始。不斷將d中液溴滴入溫度為100—120℃的D中。經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng),在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛6 mol/L鹽酸。為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體,則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是:B_____________C________________。為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛___________的尾氣吸收裝置。

2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,其主要作用是____________________。

Ⅱ.探究FeBr2的還原性

3)實(shí)驗(yàn)需要200 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是_____________,需稱量FeBr2的質(zhì)量為:_________。

4)取10 mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè):

假設(shè)1BrCl2氧化成Br2溶解在溶液中;

假設(shè)2Fe2+Cl2氧化成Fe3+

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的:________

5)請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來(lái)證明還原性Fe2+>Br________

6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3mol Cl2,則反應(yīng)的離子方程式為________

【答案】飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶 H2SO4的洗氣瓶 NaOH溶液 CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中 250 mL容量瓶 5.4g 取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-

【解析】

I.裝置A用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,裝置B中盛有的NaHCO3飽和溶液用于除去二氧化碳中的氯化氫氣體,裝置C中盛有的濃H2SO4是干燥二氧化碳,二氧化碳把反應(yīng)器中的空氣趕盡,并將油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,在加熱條件下與鐵反應(yīng)生成黃綠色鱗片狀溴化亞鐵,在裝置F處連接盛有氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,吸收有毒的溴蒸汽,防止污染環(huán)境;

Fe2+Br-的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span>Fe2+>Br-,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,氯氣先氧化Fe2+,再氧化Br-

1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,鹽酸易揮發(fā),制得的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B的作用是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C的作用是干燥二氧化碳,可以用盛有濃H2SO4的洗氣瓶干燥,溴蒸汽有毒,不能排到空氣中,氫氧化鈉溶液能夠與溴單質(zhì)反應(yīng),為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,故答案為:飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;濃H2SO4的洗氣瓶;NaOH溶液;

2)反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO2,將容器中的空氣趕凈,避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn);反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,還可以油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,使溴能夠與鐵粉充分反應(yīng),故答案為:用CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中;

3)配制200 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒和250 mL容量瓶;250 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.25mol,則FeBr2的質(zhì)量為0.25mol×216g/mol=5.4g,故答案為:250 mL容量瓶;5.4g

4)若假設(shè)2正確,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,Fe2+Cl2氧化成Fe3+,向反應(yīng)后的黃色溶液中加入KSCN溶液,溶液會(huì)變?yōu)榧t色,故答案為:取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確;

5)溶液中Fe2+Br2能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+Br-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ,則故答案為:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;

640 mL0.1 mol/L FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.004mol, 0.004mol Fe2+消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.002mol,3×10-3mol Cl20.001mol Cl2Br-反應(yīng),反應(yīng)消耗Br-的物質(zhì)的量為0.002mol,參與反應(yīng)的Fe2+、Br-Cl2的物質(zhì)的量比為0.004mol0.002mol0.003mol=4:2:3,則反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-,故答案為:4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是( )

A. 電極A上H2和CO都發(fā)生了氧化反應(yīng)

B. 反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子

C. 電池工作時(shí),電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

D. 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-

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A. 直線b、d分別對(duì)應(yīng)H+OH

B. pH6時(shí),c(HAc)c(Ac)c(H+)

C. HAc電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10-5

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A.45g草酸中含有1.204×1024個(gè)氧原子

B.1mol草酸中含有6.02×1023個(gè)分子

C.草酸的摩爾質(zhì)量是90g/mol

D.1mol草酸在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L

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(1)五種元素中第一電離能最大的是_____,其中D原子價(jià)電子排布圖為______

(2)元素B的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)______元素A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)(填大于或小于),其主要原因是____; A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中心原子的雜化軌道類型為________。

(3)BC3-的立體構(gòu)型為__________,與其互為等電子體的分子是__________(寫化學(xué)式)。

(4)EC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為E2C,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因____________;E原子的外圍電子排布式為_____________。

(5)硼與D可形成一種耐磨材料F,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖)。F的晶胞邊長(zhǎng)為a cm,則該晶體密度的表達(dá)式為___________g·cm-3。(用含a、NA的式子表示, 不必化簡(jiǎn))。

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回答下列問(wèn)題:

(1)裝置A中液體試劑選用________

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(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________

(4)若開(kāi)始時(shí)測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.0g,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則Na2O2試樣的純度為_____________________________________。

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【題目】如圖為某“導(dǎo)電分子線”的結(jié)構(gòu),下列對(duì)該有機(jī)分子的說(shuō)法,正確的是( )

A.最多有 7 個(gè)原子共線

B.最多有 13 個(gè)碳原子共面

C.可發(fā)生加成、酯化、消去反應(yīng)

D.不考慮立體異構(gòu),該分子中共有 7 種化學(xué)環(huán)境不同的氫

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【題目】下表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是( )

選項(xiàng)

a

b

c

A

Al

AlCl3

Al(OH)3

B

CO2

Na2CO3

NaHCO3

C

Si

SiO2

H2SiO3

D

S

SO3

H2SO4

A. A B. B C. C D. D

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