Question

X、Y、Z、W四種物質有如右相互轉化關系，X、W是同主族非金屬元素組成的單質；W通常狀況下是深紅棕色液體；Y、Z是化合物的溶液；Y溶液呈淡綠色．
請回答：
（1）實驗室制取X的離子方程式為

4H⁺+2Cl^-+MnO₂

加熱  .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

，若制得標準狀況下2.24L X，則被氧化的物質的質量為

7.3 g

．
（2）取100mL 0.1mol/L的Y溶液，通入一定量的X時，共轉移1.204×10²²個電子，該反應的離子方程式是

2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+4Cl^-+Br₂

．
（3）在一種酸性溶液中可能存在Fe³⁺、NO

- 3

、Cl^-、I^-中的一種或幾種離子，向該溶液中加入W，W被還原，由此可推斷溶液中一定含有

I^-

離子；一定不含有

NO₃^-和Fe³⁺

離子．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W四種物質有如右相互轉化關系，X、W是同主族非金屬元素組成的單質；W通常狀況下是深紅棕色液體，所以單質W為Br₂，X為Cl₂；Y、Z是化合物的溶液，說明所以X+Y=Z+W是發生了氧化還原反應；Y溶液呈淡綠色說明Y溶液是亞鐵鹽溶液，結合判斷可知為FeBr₂；
（1）實驗室制氯氣的反應為二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳，氯氣和水，依據離子方程式書寫原則寫出；根據離子方程式計算被氧化的氯化氫物質的量結合摩爾質量計算質量；
（2）100mL 0.1mol/L的Y溶液中溶質FeBr₂物質的量為0.01mol，通入一定量的Cl₂時，共轉移1.204×10²²個電子即物質的量為0.02mol，說明反應的Cl₂為0.01mol，依據氧化還原反應的順序反應分析判斷計算；
（3）酸性溶液中可能存在Fe³⁺、NO

- 3

、Cl^-、I^-中的一種或幾種離子，向該溶液中加入Br₂被還原，證明溶液中存在還原性的離子I-，根據離子共存可知氧化性的離子Fe³⁺、NO

- 3

，不能存在．

解答：解：X、W是同主族非金屬元素組成的單質；W通常狀況下是深紅棕色液體，所以單質W為Br₂，X為Cl₂；Y、Z是化合物的溶液，說明所以X+Y=Z+W是發生了氧化還原反應；Y溶液呈淡綠色說明Y溶液是亞鐵鹽溶液，結合判斷可知為FeBr₂；
（1）實驗室制取氯氣的離子方程式為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂

加熱  .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；制得標準狀況下2.24L Cl₂，物質的量為0.1mol，由離子方程式知，生成1molCl₂被氧化的氯化氫為2mol，質量=2mol×36.5g/mol=7.3 g，故答案為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂

加熱  .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；7.3 g；
（2）100mL 0.1mol/L的Y溶液中溶質FeBr₂物質的量為0.01mol，通入一定量的Cl₂時，共轉移1.204×10²²個電子即物質的量為0.02mol，說明反應的Cl₂為0.01mol，依據氧化還原反應中的電子守恒，亞鐵離子還原性大于溴離子，亞鐵離子全被氧化，溴離子部分氧化，結合定量關系寫出反應的離子方程式為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+4Cl^-+Br₂；
故答案為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+4Cl^-+Br₂；
（3）酸性溶液中可能存在Fe³⁺、NO

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、Cl^-、I^-中的一種或幾種離子，向該溶液中加入Br₂被還原，證明溶液中存在還原性的離子I-，根據離子共存可知氧化性的離子Fe³⁺、NO

- 3

，不能存在；所以溶液中一定含有I^-；一定不含NO₃^-和Fe³⁺；故答案為：I^-；NO₃^-和Fe³⁺．

點評：本題考查了元素化合物間的相互轉化關系的推斷，物質性質的綜合應用，依據題干信息，結合轉化關系判斷各物質是解題關鍵．