Question

已知稀溴水與稀鐵鹽溶液的顏色相近，均呈黃色；Cl₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；Fe³⁺能將I^-氧化為I₂．某化學小組通過實驗對Br₂能否將Fe²⁺氧化為Fe³⁺進行了探究．
請你參與該小組的學習活動，并回答有關問題．
【實驗操作】向20mLFeSO₄溶液中滴加一定量的濃溴水，振蕩．
【實驗現(xiàn)象】溶液由淺綠色變?yōu)辄S色．
（1）溶液呈黃色的原因可能是

 

（填序號）；
A．Br₂完全反應，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
B．Br₂未參加反應，滴入溶液后被稀釋
C．溶液中既有生成的Fe³⁺，又有過量的Br₂
（2）為進一步確認Br₂能否氧化Fe²⁺，該小組同學又采取三種方案進行了實驗：

方案	操作	實驗現(xiàn)象及結論	結淪是 否可靠	判斷依據(jù)
甲	取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩、靜置．	下層溶液呈橙紅色，證明Br2不能將Fe2+氧化為Fe3+．	①	②   （填文字）
乙	取少量黃色溶液，加入 幾滴淀粉碘化鉀溶液．	溶液變?yōu)樗{色，證明Br2能 將Fe2+氧化為Fe3+．	③	④   （寫離子方程式）
丙	取少量黃色溶液，加入 幾滴 ⑤   溶液．	溶液變?yōu)榧t色，證明Br2能 將Fe2+氧化為Fe3+．	可靠	1

（3）另取20mL上述FeSO₄溶液，向其中通入Cl₂．若Fe²⁺恰好完全轉化為Fe³⁺，消耗的Cl₂在標準狀況下的體積為0.336L，則該FeSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L．

Answer 1

考點：氯、溴、碘的性質(zhì)實驗,鐵及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗設計題

分析：（1）溶液由淺綠色（近乎無色）變成黃色，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色；
（2）進一步探究溴水和FeSO₄溶液是否發(fā)生了反應的實驗過程，依據(jù)步驟和反應現(xiàn)象分析判斷；生成三價鐵離子是最簡單的檢驗方法；檢驗溴的存在判斷，溴單質(zhì)可能反應后過量，也可以不反應都會產(chǎn)生對應現(xiàn)象；檢驗時加入氫氧化鈉溶液最終生成紅褐色沉淀，可以是氫氧化亞鐵氧化得到；
（3）根據(jù)氯氣氧化二價鐵的方程式來計算．

解答： 解：（1）溶液由淺綠色（近乎無色）變成黃色．，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色，所以選項溶液顏色發(fā)生改變的原因可能是ABC，故答案為：ABC；
（2）甲：取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩，下層溶液呈橙紅色，不一定說明未發(fā)生化學反應，若溴水過量，加入四氯化碳也會發(fā)生上述現(xiàn)象；
乙：取少量黃色溶液，加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍色，不一定說明未發(fā)生化學反應，因為溴單質(zhì)與亞鐵離子反應生成的三價鐵離子會氧化碘離子生成單質(zhì)碘，溴單質(zhì)過量也可以出現(xiàn)此現(xiàn)象，發(fā)生的可能反應為：Br₂+2I^-=I₂+2Br^-；
丙：中根據(jù)溶液變紅色，說明是檢驗三價鐵的反應，根據(jù)三價鐵遇KSCN溶液呈血紅色；
故答案為：

方案	操作	實驗現(xiàn)象及結論	結淪是 否可靠	判斷依據(jù)
甲			①不可靠	②溴水可能過量，下層溶液也呈橙紅色
乙			③不可靠	④Br2+2I-=I2+2Br-
丙	⑤KSCN

（3）根據(jù)Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺反應，則消耗的二價鐵的物質(zhì)的量為

0.336L

22.4L/mol

×2=0.03mol，所以FeSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L；
故答案：1.5．

點評：本題考查了實驗探究的過程和分析，主要是反應是否進行的實驗設計方案的假設和驗證，現(xiàn)象的判斷應用，反應的產(chǎn)物判斷，鐵及其化合物性質(zhì)的應用；