Question

10．向僅含F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液通入適量氯氣，溶液中這三種離子的物質(zhì)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F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，根據(jù)還原性：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)：2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，I^-反應(yīng)完畢，再發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，最后發(fā)生反應(yīng)：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(jù)反應(yīng)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，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，
根據(jù)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(jù)溴離子判斷溶液中n（FeBr₂）；
根據(jù)離子方程式計(jì)算溴離子反應(yīng)需要的氯氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算a的值．

解答 解：向僅含F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，根據(jù)還原性：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應(yīng)完畢，再發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，最后發(fā)生反應(yīng)：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(jù)反應(yīng)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，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，
根據(jù)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(jù)2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-可知，溴離子反應(yīng)需要的氯氣的物質(zhì)的量為3mol，故a=3+3=6，故答案為：6．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)先后順序、氧化性和還原性強(qiáng)弱比較，綜合性較強(qiáng)，難度較大，清楚反應(yīng)過程是解題關(guān)鍵．