Question

向含F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入過(guò)量的氯氣．溶液中四種粒子的物質(zhì)的量變化如圖所示．已知b-a=5；線段IV表示一種含氧酸，且I和IV表示的物質(zhì)中含有相同的元素．
（1）寫(xiě)出線段Ⅱ發(fā)生的離子方程式：

 

；
（2）原溶液中n（FeI₂）：n（FeBr₂）=

 

；a=

 

；
（3）線段Ⅳ表示的含氧酸的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：常規(guī)題型

分析：向僅含F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，還原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應(yīng)完畢，再反應(yīng)反應(yīng)：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，又發(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；
線段IV表示一種含氧酸，且I和IV表示的物質(zhì)中含有相同的元素，該含氧酸中含有I元素，根據(jù)電子守恒計(jì)算出含氧酸中I的化合價(jià)，然后寫(xiě)出其化學(xué)式．

解答： 解：向僅含F(xiàn)e²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入適量氯氣，還原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反應(yīng)完畢，再反應(yīng)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）根據(jù)分析可知，線段Ⅱ?yàn)閬嗚F離子被氯氣氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）n（FeI₂）：n（FeBr₂）=n（I^-）：n（Br^-）=2mol：6mol=1：3；
由分析可知，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)需要氯氣的物質(zhì)的量為3mol，故a=3+3=6，
故答案為：1：3；6；
（3）線段IV表示一種含氧酸，且I和IV表示的物質(zhì)中含有相同的元素，該元素為I元素，已知碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為2mol，反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為5mol，根據(jù)電子守恒，則該含氧酸中碘元素的化合價(jià)為：

(1-0)×2×5mol

2mol

=+5價(jià)，則該含氧酸為HIO₃，
故答案為：HIO₃．

點(diǎn)評(píng)：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)弱比較等知識(shí)，試題綜合性較強(qiáng)，難度較大，明確反應(yīng)過(guò)程及反應(yīng)原理為解題關(guān)鍵．