Question

向僅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，溶液中這三種離子的物質的量隨消耗氯氣物質的量的變化如圖所示．下列說法中正確的是（　　）

A．線段III代表Fe²⁺的變化情況

B．線段I代表Br^-的變化情況

C．a值等于6

D．原混合溶液中n（FeBr₂）=4mol

Answer 1

分析：向僅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，還原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發生反應2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應完畢，再反應反應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，還原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發生反應2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應完畢，再反應反應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．
A、由上述分析可知，線段Ⅲ代表Br^-的變化情況，故A錯誤；
B、由上述分析可知，線段I代表I^-的變化情況，故B錯誤；
C、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C正確；
D、溶液中n（Br^-）=6mol，所以原混合溶液中n（FeBr₂）=3mol，故D錯誤．
故選C．

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．