Question

在100mL的FeBr₂溶液中，通入2.24L的標準狀況下的氯氣，充分反應后，溶液中有1／3的Br^－被氧化成溴單質。求原FeBr₂溶液的物質的量濃度。

 

Answer 1

答案：1.2mol／L
解析：

根據反應2Fe2++Br2=2Fe3++2Br－，可確定還原性：Fe2+>Br－。計算的關鍵在于當Fe2+全部氧化為Fe3+后，Br－才開始氧化。據此可用三種不同的解法，計算時應尋找最簡捷的方法。 【解法一】化學方程式法。 題中給出通入標準狀況下的2.24L Cl2后，FeBr2中有1／3的Br－被氧化，即反應物FeBr2與生成物Br2的物質的量之比為3∶1。 3FeBr2+xCl2=yFeCl3+zFeBr3+Br2 由Br、Fe、Cl分別守恒，得z=，，。 先將以上分數代入化學方程式，再調整為整數，得： 18FeBr2+15Cl2=10FeCl3+8FeBr3+6Br2 設原溶液中物質的量為nmol則， n=0.12，c(FeBr2)=0.12／0.1=1.2(mol／L)。 【解法二】物質的量分析法。 因為FeBr2=Fe2++2Br－，如有1／3的Br－被氧化，則有關系： 1 FeBr2 設原溶液中含物質的量為xmol，則：，x=0.12， c(FeB r2)=0.12? ?/span>0.1=1.2(mol／L)。 【解法三】電子守恒法。 設FeBr2溶液的物質的量濃度為xmol／L，根據氧化還原反應中氧化劑和還原劑得失電子數相等的原理，Cl2所得電子數是Fe2+和Br－所失電子數的和，則：0.1×2=0.1x×1+(0.1x÷3)×2×1， x=0.12。 c(FeBr2)=0.12／0.1=1.2(mol／L)。

提示：

氯氣既可以氧化二價鐵離子，也可以氧化溴離子，分別成生三價鐵離子和溴單質，其中二價鐵離子的還原性強于溴離子，故氯氣會先將二價鐵離子氧化。根據氧化還原方程式可得到計量比。