内容正文:
章检测(五) 第三章 金属及其化合物(基础卷)
(满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
2.(2023·江苏南通一模)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na2O2呈淡黄色,可用作供氧剂
B.NaCl熔点较高,可用于制取NaOH
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.NaHCO3易分解,可用于治疗胃酸过多
3.(2023·南通高三模拟)工业上曾经通过反应:3Fe+4NaOHFe3O4+ 2H2↑+4Na↑生产金属钠。下列说法正确的是( )
A.反应中NaOH是氧化剂
B.用磁铁可以将Fe和Fe3O4分离
C.该反应属于置换反应
D.将生成的气体在空气中冷却可获得钠
4.(2023·太原高三质检)金属单质及其化合物在日常生产和生活中有广泛的应用,其中涉及的化学知识错误的是( )
A.利用稀硝酸和KSCN溶液检验菠菜中的铁元素
B.向月饼包装袋中加入铁粉防止月饼氧化变质
C.苛性钠能与盐酸反应,故苛性钠可用于治疗胃酸过多
D.铜盐能杀死某些细菌,并能抑制藻类生长,因此游泳馆常用硫酸铜作为池水消毒剂
5.(2023·苏北四市联考)湿法炼铜用稀硫酸溶解孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3],再向其中加入铁屑可得铜。下列有关说法不正确的是( )
A.Cu2(OH)2CO3属于盐类物质
B.FeSO4溶液呈酸性
C.Cu2(OH)2CO3和稀硫酸发生氧化还原反应
D.CuSO4溶液可使蛋白质变性
6.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.NaNa2ONa2CO3
B.FeFe2O3Fe(OH)3
C.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
D.Al2O3Al3+AlO
7.(2022·浙江6月选考)关于化合物FeO(OCH3)的性质,下列推测不合理的是( )
A.与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCl4萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
8.(2023·长春一中模拟)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.氮化钠和水反应:Na3N+3H2O===3Na++3OH-+NH3↑
B.FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
C.NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
D.NH4HCO3溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液:OH-+Ba2++HCO=== BaCO3↓+H2O
9.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al和Fe
C.“沉淀”中的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
10.(2023·衡水一中月考)下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。)
11.(2023·沈阳联考)氯化铁是一种很重要的铁盐。利用下表中实验装置,能达到相应实验目的的是( )
选项
装置
目的
A
除去Fe(OH)3胶体中的杂质FeCl3
B
检验FeCl3样品溶液中是否混有FeCl2
C
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
D
制备无水FeCl3
12.下列实验能达到实验目的且操作规范的是( )
选项
实验目的
实验操作、现象
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将混合物混入试管中,用酒精灯加热至恒重
B
分离Fe2O3、Al2O3
将混合物投入足量NaOH溶液中,然后依次进行过滤、洗涤、蒸发、灼烧四项操作
C
证明镁与CO2发生了置换反应
用坩埚钳将点燃的镁条置于盛有CO2的集气瓶中,瓶内壁有黑色固体生成
D
判断某溶液中含有Na+,不含K+
用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯的外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
13.如下图所示为铜或镁元素的部分“价—类”二维图,下列叙述正确的是( )
A.②易与水反应生成③
B.若是铜元素,④为硫酸盐,则可用④的水溶液为电解液精炼铜,阳极减少的质量不等于阴极增加的质量
C.若④为盐酸盐,则电解④的水溶液可得到①
D.若是镁元素,则经过④→③→④→①的转化可实现海水中提取镁
14.(2023·云浮高三阶段练习)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
Na可与水反应产生O2
Na着火不能用水扑灭
B
可用铝槽车运输浓硝酸
浓硝酸与Al不反应
C
硅胶用作干燥剂
硅胶具有很强的吸水性
D
Fe的金属性比Cu强
不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀
15.(2023·南昌一中月考)某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.装置A也可直接用Cu与浓硫酸反应制取SO2
B.装置B中盛放CaCl2,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.装置A气密性的检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好
题号
1
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3
4
5
6
7
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答案
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(13分)(2023·黄冈月考)已知A为淡黄色固体,R是地壳中含量最多的金属元素的单质,T为生活中使用最广泛的金属单质,F是无色无味的气体,H是白色沉淀,向W溶液中滴加KSCN溶液会出现红色。各物质之间的转化关系如图。
(1)物质A的化学式为________。
(2)B和R在溶液中发生反应生成F的离子方程式为_______________。
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是____________________,化学方程式为______________________________________________________________。
(4)A和水反应生成B和C的离子方程式为
_________________________________________________________________,
A可以作为呼吸面具的________剂。
(5)W和T反应的离子方程式为_____________________。
17.(14分)(2023·滨州高三月考)铝、铁、铜及其化合物在日常生活中应用广泛,根据下列事实回答问题。
(1)铝土矿的主要成分是氧化铝,写出铝土矿与硫酸反应的离子方程式:_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)铁矿石主要分为赤铁矿和磁铁矿,写出赤铁矿主要成分的化学式:________;磁铁矿与铝粉在高温下发生铝热反应,写出反应的化学方程式:_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)用FeCl2固体配制FeCl2溶液时,需加入少量铁屑,其目的是_______________________________________________________________。
(4)现有一定浓度的FeCl2溶液,检验溶液是否变质的方法是取少量溶液,向其中加入几滴KSCN溶液,如果溶液______________,证明溶液已变质。
(5)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(6)向新制的FeCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液,可以观察到的现象是_______________________________________________________________。
(7)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中通入O2后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式:
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
18.(15分)(2023·山师附中月考)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。其化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从下图的A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是_________________________________________________________________
(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_______________________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是_________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为___________________________
_______________________________________________________________。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液,向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为__________________________、洗涤、干燥。
19.(18分)(2023·武汉一模)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是两个耐高温的瓷皿,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中液溴滴入温度为100~120 ℃的D中,经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛6 mol·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处装置中的试剂:B为________________,C为________________。为防止污染空气,实验时应在F处连接盛________的尾气吸收装置。
(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·L-1FeBr2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是正确的:_______________________________。
(5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2+>Br-:______________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
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章检测(五) 第三章 金属及其化合物(基础卷)
1.B 结合题图,“焙烧”的部分反应为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2,产生的气体为CO2,A项正确;Fe(OH)2易被O2氧化,滤渣的主要成分不可能为Fe(OH)2,B项错误;+6价的Cr在中性或碱性溶液中主要以CrO的形式存在,C项正确;葡萄糖具有还原性,能将CrO还原为Cr(OH)3,D项正确。
2.C Na2O2与水、二氧化碳反应均可生成氧气,因此可作供氧剂,与颜色无关,A错误;电解饱和NaCl溶液生成NaOH,与NaCl熔点无关,B错误;Na2CO3水解使溶液呈碱性,可用于除油污,C正确;NaHCO3能与胃酸中HCl反应,因此可以用于治疗胃酸过多,与其不稳定性无关,D错误。
3.A A.NaOH中钠和氢元素化合价均降低,所以NaOH是氧化剂,故A正确;B.Fe和Fe3O4均可被磁铁吸引,故B错误;C.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应不属于置换反应,故C错误;D.将生成的气体在空气中冷却,钠会和空气中的氧气反应,不能获得钠,故D错误。
4.C A.稀硝酸可将菠菜中的亚铁离子氧化为铁离子,铁离子与KSCN溶液反应呈红色,可检验菠菜中的铁元素,A正确;B.铁粉会与氧气反应,可防止月饼氧化变质,B正确;C.苛性钠为NaOH,是强碱,具有强烈的腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,C错误;D.铜盐为重金属盐,能使蛋白质变性,故能杀死某些细菌,并能抑制藻类生长,因此游泳馆常用硫酸铜作为池水消毒剂,D正确。
5.C
6.A A.常温下钠与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,物质间转化均能实现,选项A符合题意;B.铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁,且氧化铁与水不反应,物质间转化均不能实现,选项B不符合题意;C.氯化钠溶液与二氧化碳不反应,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,物质间转化不能全部实现,选项C不符合题意;D.氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,氯化铝溶液中加入过量氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵,氢氧化铝不溶于氨水,无法得到偏铝酸盐,物质间转化不能全部实现,选项D不符合题意。
7.B 由CH3OH类比推知,FeO(OCH3)中Fe元素的化合价为+3。该化合物与盐酸反应的化学方程式为FeO(OCH3)+3HCl===FeCl3+CH3OH+H2O,A项合理;隔绝空气加热分解应生成Fe2O3,B项不合理;溶于氢碘酸生成的Fe3+可将I-氧化,发生反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,I2的CCl4溶液呈紫红色,C项合理;在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3、CO2、H2O,D项合理。
8.D 氮化钠和水反应生成氢氧化钠和氨气,离子方程式为Na3N+3H2O===3Na++3OH-+NH3↑,A正确;FeCl3与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,B正确;NaAlO2溶液中通入过量CO2反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO,C正确;碳酸氢铵与过量氢氧化钡反应生成碳酸钡、氨气和水,离子方程式为NH+HCO+2OH-+Ba2+===BaCO3↓+NH3↑+2H2O,D错误。
9.D 易拉罐作为可再生资源,其回收再利用对提高经济效益、社会效益、保护环境有着巨大的促进作用,A正确;由题意可知,易拉罐中主要含有Al和Fe,因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al和Fe,B正确;“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3,C正确;铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,可生成氢氧化铝沉淀,硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根,不能与铝离子反应,D项错误。
10.C A项,原溶液呈红色,说明含Fe3+,无法判断是否含有Fe2+,不正确;B项,原溶液呈红色,说明与Cl2反应后溶液中含Fe3+,但无法判断原溶液中是否含有Fe2+,不正确;C项,原溶液红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+,正确;D项,原溶液白色沉淀―→红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe2+,但由于红褐色的掩盖,无法说明是否含有Mg2+,不正确。
11.D Fe(OH)3胶体中的胶体粒子及FeCl3溶液都能够通过滤纸,因此不能采用过滤的方法分离提纯,应该采用渗析法提纯Fe(OH)3胶体,A错误;FeCl3溶液中含有的Fe2+不能与KSCN发生反应,因此不能使用该方法检验Fe2+的存在,B错误;采用变量控制法判断FeCl3溶液是否有催化作用时,应该在其他外界条件都相同时,其中一个滴加FeCl3溶液,一个不滴加FeCl3溶液,根据实验现象进行分析判断,而不能同时改变两个外界条件,C错误;FeCl3是强酸弱碱盐,受热易水解,在HCl气氛中加热晶体,FeCl3·6H2O的结晶水会在加热时被HCl气流带出反应装置,避免了盐的水解反应的发生,因此可以制取得到无水FeCl3,D正确。
12.C NaHCO3的稳定性比Na2CO3的弱,加热后NaHCO3分解为Na2CO3,得不到NaHCO3固体,A错误;过滤、洗涤后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液,NaAlO2溶液经蒸发、灼烧无法得到Al2O3,B错误;镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,为置换反应,C正确;应透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若没有紫色出现,说明溶液中不含K+,D错误。
13.BD A.氧化镁和氧化铜都不易与水反应,选项A错误;B.精炼铜时,阳极除了铜以外,还有其他活泼金属参与电极反应,而阴极理论上只生成铜,阳极减少的质量不等于阴极增加的质量,选项B正确;C.电解CuCl2溶液可得到铜,但电解MgCl2溶液无法得到Mg,选项C错误;D.海水中提取镁,首先是海水中的镁盐与石灰乳反应得到Mg(OH)2,Mg(OH)2与盐酸反应得到MgCl2,结晶后,并在HCl气流中加热得到无水MgCl2后,电解熔融MgCl2得到镁单质,选项D正确。
14.C A.Na可与水反应产生H2,陈述Ⅰ错误,A与题意不符;B.常温下,浓硝酸使Al发生钝化,而不是不反应,陈述Ⅱ错误,B与题意不符;C.硅胶具有很强的吸水性,故硅胶可用作干燥剂,C符合题意;D.Fe的金属性比Cu强,则不锈钢水龙头上的铁部件易发生电化学腐蚀,陈述Ⅱ错误,D与题意不符。
15.C 铜和浓硫酸反应制取SO2需要加热,A项错误;A装置为锌和稀盐酸反应生成H2,盐酸容易挥发,则装置B中应盛放碱石灰,除去H2中的HCl和水蒸气,B项错误;H2具有可燃性,不纯时加热容易发生爆炸,则装置C加热前需要检验H2的纯度,C项正确;检查装置A气密性时需先关闭K1,D项错误。
16.(1)Na2O2 (2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (3)白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (4)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ 供氧 (5)Fe+2Fe3+===3Fe2+
17.解析:(1)铝土矿的主要成分是氧化铝,氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
(2)铁矿石主要分为赤铁矿和磁铁矿,赤铁矿的主要成分是氧化铁,其化学式为Fe2O3。磁铁矿与铝粉在高温下发生铝热反应,生成氧化铝和铁,化学方程式是3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe。
(3)亚铁离子具有还原性,在空气中易被氧化生成铁离子,用FeCl2固体配制FeCl2溶液时,需加入少量铁屑,其目的是防止Fe2+转化为Fe3+。
(4)检验FeCl2溶液是否变质的方法是取少量溶液,向其中加入几滴KSCN溶液,如果溶液变为红色,证明溶液已变质。
(5)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式是2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(6)向新制的FeCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁沉淀,可以观察到的现象是先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
(7)向Cu和稀硫酸的混合物中通入O2后,溶液很快变蓝色,根据现象可以判断出氧气在酸性环境下把铜单质氧化生成铜离子,该反应的离子方程式为2Cu+O2+4H+===2Cu2++2H2O。
答案:(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
(2)Fe2O3 3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe
(3)防止Fe2+转化为Fe3+ (4)变为红色
(5)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(6)先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 (7)2Cu+O2+4H+===2Cu2++2H2O
18.解析:(1)根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水,再通入二氧化碳气体,发生反应:NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+ NaHCO3↓,故仪器连接顺序为a→e→f→b→c→g→h。(2)B中雾化装置使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,从而提高反应效率和产率。(4)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,NH4Cl的溶解度随着温度的升高而不断增大,而NaCl的溶解度随着温度的升高变化并不明显,要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作。
答案:(1)a→e→f→b→c→g→h 将玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔
(2)使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,从而提高反应效率和产率
(3)NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
19.解析:(1)实验室用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳,氯化氢易挥发,装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体,可以用盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶洗气,装置C的作用是干燥二氧化碳,可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥,溴蒸气有毒,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,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;(2)反应过程中要不断地通入CO2,其主要作用: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;(3)实验需要90 mL 0.1 mol·L-1 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100 mL容量瓶;(4)向黄色溶液中加入少量KSCN溶液,若溶液变红色,则证明假设2正确,Fe2+被Cl2氧化成Fe3+;(5)还原性:Fe2+>Br-,可用一个离子方程式来证明,为2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
答案:(1)饱和NaHCO3溶液 浓H2SO4 NaOH溶液 (2)①用CO2把反应器中空气赶尽 ②将Br2蒸气带入反应器中 (3)100 mL容量瓶 (4)向黄色溶液中加入少量KSCN溶液,若溶液变红色,则证明假设2正确 (5)2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
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