Question

10．向僅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液通入適量氯氣，溶液中這三種離子的物質的量的變化如圖所示． （已知氧化性：Br₂＞Fe³⁺＞I₂）請回答下列問題：
①原混合液中n（FeBr₂）=3mol
②a值等于6．

Answer 1

分析 向僅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，根據還原性：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發生反應：2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，I^-反應完畢，再發生反應：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反應完畢，最后發生反應：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，故線段Ⅰ代表I^-的變化情況，線段Ⅱ代表Fe²⁺的變化情況，線段Ⅲ代表Br^-的變化情況；
由通入氯氣可知，根據反應離子方程式可知溶液中n（I^-）=2n（Cl₂）=2mol，溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×（3mol-1mol）=4mol，Fe²⁺反應完畢，
根據電荷守恒可知n（I^-）+n（Br^-）=2n（Fe²⁺），
故n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol，
根據溴離子判斷溶液中n（FeBr₂）；
根據離子方程式計算溴離子反應需要的氯氣的物質的量，據此計算a的值．

解答 解：向僅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，根據還原性：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發生反應：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應完畢，再發生反應：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反應完畢，最后發生反應：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，故線段Ⅰ代表I^-的變化情況，線段Ⅱ代表Fe²⁺的變化情況，線段Ⅲ代表Br^-的變化情況；
由通入氯氣可知，根據反應離子方程式可知溶液中n（I^-）=2n（Cl₂）=2mol，溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×（3mol-1mol）=4mol，Fe²⁺反應完畢，
根據電荷守恒可知n（I^-）+n（Br^-）=2n（Fe²⁺），
故n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol，
①溶液中n（Br^-）=6mol，所以原混合溶液中n（FeBr₂）=3mol，故答案為：3；
②由上述分析可知，溶液中n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol，根據2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-可知，溴離子反應需要的氯氣的物質的量為3mol，故a=3+3=6，故答案為：6．

點評 本題考查氧化還原反應計算、氧化還原反應先后順序、氧化性和還原性強弱比較，綜合性較強，難度較大，清楚反應過程是解題關鍵．