Question

10．已知還原性：Fe²⁺＞Br^-，向100mlFeBr₂溶液中通入3.36L（標準狀況下）Cl₂，反應后的溶液中Cl^-和Br^-的物質的量濃度相等，則原溶液中FeBr₂的物質的量濃度為（　　）

• A． 2mol/L
• B． 1.5mol/L
• C． 1mol/L
• D． 0.5mol/L

Answer 1

分析 還原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入氯氣先發生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反應完畢，剩余的氯氣再發生反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，氯氣完全反應，Cl₂的物質的量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，若Br^-沒有反應，則n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-參加反應，設FeBr₂的物質的量為x，則n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反應的n（Br^-）=0.3 mol，參加反應的n（Br^-）=（2x-0.3）mol，根據電子轉移守恒列方程計算x值，再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：還原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入氯氣先發生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反應完畢，剩余的氯氣再反應反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，溶液中含有Br^-，說明氯氣完全反應，Cl₂的物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，若Br^-沒有反應，則n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-參加反應；
設FeBr₂的物質的量為x，則n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反應的n（Br^-）=0.3 mol，參加反應的n（Br^-）=（2x-0.3）mol，根據電子轉移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2，解得x=0.2 mol，所以原FeBr₂溶液的物質的量濃度為$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L．
故選：A．

點評 本題考查反應方程式的計算，難度中等，清楚還原性Fe²⁺＞Br^-，通入的Cl₂首先氧化Fe²⁺，待Fe²⁺全部被氧化后才氧化Br^-，判斷Br^-是否完全反應，是解題的關鍵