Br2和Fe3+的水溶液浓度较小时均呈现黄色,二者都具有较强的氧化性.某化学兴趣小组拟通过探究实验来比较二者氧化性的强弱.
实验操作:向足量的硫酸亚铁溶液中加入少量浓溴水,振荡.
实验现象:溶液由浅绿色变为黄色.
(1)提出假设:
甲同学认为氧化性:Br2>Fe3+,则反应的离子方程式为______;
乙同学认为氧化性:Fe3+>Br2,则使溶液呈黄色的物质是______(填化学式).
(2)通过进一步实验可以检验甲和乙的结论谁对谁错,下列是设计的一些实验方案和预测:
方案 | 实验操作 | 预期现象及结论 |
1 | 取少量黄色溶液,加入NaOH溶液 | 若生成红褐色沉淀,则甲正确 |
2 | 取少量黄色溶液,加入淀粉KI溶液 | 若溶液变蓝色,则乙正确 |
3 | 取少量黄色溶液,加入苯溶液,振荡后静置 | 若上层溶液呈橙红色,则______正确 |
②方案2中,由于存在反应______(用离子方程式表示),所以预测结论不正确.
③请另外设计一个合理方案,证明已经发生反应.将有关内容填入下表.
实验操作 | 预期现象及结论 |
______ | ______ |
(1)Fe2+:浅绿色,Fe3+:棕黄色,溴水:橙黄色.根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水,若Fe3+氧化性强于Br2,则不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由加入溴水引起的;如果Br2氧化性强于Fe3+,则发生反应:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-,生成了Fe3+,则溶液呈黄色是由Fe3+引起的.因此①甲同学认为氧化性:Fe3+<Br2,发生反应生成Fe3+,溶液呈黄色是由Fe3+引起的,②中乙同学认为氧化性:Fe3+>Br2,不发生反应,溶液呈黄色是由溴水引起的;
故答案为:Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+;Br2;
(2)证明甲和乙的结论谁对谁错,可证明溶液中是否存在Br2,可用苯来进行萃取实验,由于苯呈无色、密度小于水、与水不互溶、易溶解Br2,所以观察到现象为:出现分层现象,上层溶液呈橙红色,下层且呈无色.则乙的结论正确,故答案为:乙;
①Fe3+能与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,但Fe2+也能与碱反应,先生成白色沉淀,最终转变成红褐色沉淀;
故答案为:否;
②乙中Br2将KI溶液氧化:Br2+2I-=2Br-+I2,溶液变蓝;但Fe3+能将KI溶液氧化生成单质碘,溶液变蓝;2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,所以溶液变蓝色,则无法证明乙正确,故答案为:乙;
③可以用KSCN溶液检验Fe3+是否生成,如果加入KSCN溶液显红色,证明Fe3+生成了,甲同学的观点正确,故答案为:
实验操作 | 预期现象及结论 |
取少量黄色溶液,滴入几滴KSCN溶液 | 若溶液变红色,则证明已经发生反应 |