Question

7．有一混合溶液，其中只含有Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-（忽略水的電離），其中Cl^-、Br^-、I^-的個數之比為2：3：3，向溶液中通入氯氣，使溶液中Cl^-和Br^-的個數比為7：3（已知還原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-＞Cl^-），則通入氯氣的物質的量與溶液中剩余的Fe²⁺的物質的量之比為（　　）

• A． 5：4
• B． 4：5
• C． 5：12
• D． 12：5

Answer 1

分析 混合溶液中只含Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-（忽略水的電離），其中Cl^-、Br^-、I^-的個數之比為2：3：3，根據電荷守恒知，Fe²⁺個數是Cl^-、Br^-、I^-的個數的一半，所以Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-的個數之比為4：2：3：3，向溶液中通入氯氣，氯氣氧化離子先后順序是I^-、Fe²⁺、Br^-，因為碘離子和氯離子所帶電荷相等，所以消耗碘離子個數等于生成氯離子個數，如果碘離子完全被氧化生成氯離子，Cl^-、Br^-的個數之比為5：3＜7：3，所以還有部分亞鐵離子被氧化，根據2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺知，消耗Fe²⁺與生成Cl^-的個數相等，要使Cl^-、Br^-的個數之比為7：3，則有一半的Fe²⁺被消耗，據此分析解答，

解答 解：混合溶液中只含Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-（忽略水的電離），其中Cl^-、Br^-、I^-的個數之比為2：3：3，根據電荷守恒知，Fe²⁺個數是Cl^-、Br^-、I^-的個數的一半，所以Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-的個數之比為4：2：3：3，向溶液中通入氯氣，氯氣氧化離子先后順序是I^-、Fe²⁺、Br^-，因為碘離子和氯離子所帶電荷相等，所以消耗碘離子個數等于生成氯離子個數，如果碘離子完全被氧化生成氯離子，Cl^-、Br^-的個數之比為5：3＜7：3，所以還有部分亞鐵離子被氧化，根據2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺知，消耗Fe²⁺與生成Cl^-的個數相等，要使Cl^-、Br^-的個數之比為7：3，則有一半的Fe²⁺被消耗，
微粒個數之比等于物質的量之比，所以設Fe²⁺、Cl^-、Br^-、I^-的物質的量分別是4mol、2mol、3mol、3mol，根據2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂知，3mol碘離子完全被氧化消耗1.5mol氯氣，2mol Fe²⁺完全被氧化消耗1mol氯氣，所以有2.5mol氯氣參加反應；
還有2mol Fe²⁺未參加反應，則通入氯氣的物質的量與溶液中剩余的Fe²⁺的物質的量之比=2.5mol：2mol=5：4，故選A．

點評 本題考查氧化還原反應有關計算，為高頻考點，明確離子反應先后順序是解本題關鍵，熟悉離子之間的關系式，題目難度中等．