问题标题:
FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性.I.实验室制备FeBr2实验室用如图所示装置制取溴化亚铁.其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是
问题描述:
FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性.
I.实验室制备FeBr2
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁.其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两只耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉.实验开始时先将铁粉加热至600℃~700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始,不断将d中液溴滴入100℃~120℃的D中,经过几小时的连续反应,在E管的一端有黄绿色鳞片状溴化亚铁.
请回答:
(1)仪器D的名称是___.给D加热最好选择下列加热器中的___.
(2)若在A中烧瓶中盛固体CaCO3,a中盛6mol•L-1盐酸,为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中B、C处的装置所装的试剂是:B为___,C为___.为防止污染空气,实验时应在F处连接盛有___溶液的尾气吸收装置.
(3)实验时,装置D和E的橡胶塞最好用铝箔包住,且连接D、E之间的橡胶管尽可能短的原因是___.
(4)①E管反应前先通入一段时间CO2,其主要作用是___;
②反应过程中要继续通入CO2,其主要作用是___.
II.探究FeBr2的还原性
某课外小组学生对Cl2与FeBr2溶液反应进行实验探究.
操 作 | 现 象 |
ⅰ.开始通入100mLCl2(折合标准状况),溶液由浅绿色逐渐变黄; |
(6)若向上述FeBr2溶液中通入224mL Cl2(标准状况),则反应的离子方程式为___.
刘海青回答:
(1)仪器D具有支管口的烧瓶,为蒸馏烧瓶,溴的沸点:58.78℃,给D加热得到溴蒸气,酒精灯加热,温度不便于控制,油浴,油的比热容小,升温快,会导致蒸馏瓶中的液体迅速沸腾,不易控制温度,溴的沸点低于水的沸点100℃,用水浴加热,使反应容器内溴受热温度均匀,均匀产生溴蒸汽,所以b符合,
故答案为:蒸馏烧瓶;b;
(2)实验室用碳酸钙和盐酸制取二氧化碳,氯化氢易挥发,装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体,可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气,装置C作用是干燥二氧化碳,可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥,溴蒸汽有毒,不能排到空气中,可被碱液吸收,如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应,适宜为防止污染空气,实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置,
故答案为:盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶;盛有浓H2SO4的洗气瓶;碱性;
(3)D和E中均盛有溴,溴单质能够腐蚀橡胶塞,适宜装置D和E的橡皮塞最好用锡箔包住,橡胶管尽可能短,
故答案为:Br2有腐蚀性,腐蚀橡胶塞;
(4)反应过程中要不断地通入CO2,其主要作用是为:反应前先通入一段时间CO2,将容器中的空气赶净,避免空气中的氧气干扰实验;反应过程中要不断通入CO2,还可以将Br2蒸气带入反应器D中,使溴能够与铁粉充分反应,
故答案为:①排净容器里的空气;②将Br2蒸气带入反应器中;
(5)原因①:Fe2+被C12氧化成Fe3+,向该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色证明有三价铁生成;
原因②:Br-被C12氧化成Br2溶解在溶液中,通过溶液中加入适量四氯化碳,萃取出溴单质从而使CCl4层呈橙红色来证明有溴单质生成;
故答案为:取5mL上述黄色溶液于试管中,向该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明原因①对,否则不成立;
取5mL上述黄色溶液于试管中,向其中滴加少量四氯化碳,震荡,若CCl4层呈橙红色,说明原因②对,否则不成立;
(6)因还原性:Fe2+>Br-,氯气先氧化Fe2+,再氧化Br-,向0.1mol/L的FeBr2溶液100mL,FeBr2的物质的量为0.01mol,溶液中通入0.01molCl2,先发生Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-,后发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,二价铁离子全部被氧化,溴离子部分被氧化,总离子方程式:2Cl2+2Br-+2Fe2+═2Fe3++4Cl-+Br2,
故答案为:2Cl2+2Br-+2Fe2+═2Fe3++4Cl-+Br2.
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