Question

【題目】已知：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2、2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－、2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－。

(1)含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2，此時被氧化的離子及其物質的量分別是__________________。

(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，當I－、Fe2＋、Br－完全被氧化時，c為________(用含a、b的代數式表示)。

Answer 1

【答案】n(I－)＝3 mol、n(Fe2＋)＝3 mol c＝3(a＋b)/2

【解析】

已知：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2、2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－、2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－，根據題知信息得出還原性順序為：I－＞Fe2＋＞Br－，再根據氧化還原反應原理做題。

（1）含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2，氯氣首先和碘離子反應，2I－＋Cl2＝I2＋2Cl－，1.5 mol FeI2有3 mol I－，消耗1.5 mol Cl2，剩余1.5 mol氯氣，剩余的氯氣再和亞鐵離子反應，2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，亞鐵離子共3.5 mol，根據量的關系，亞鐵離子未反應完，氯氣反應完，1.5 mol氯氣反應3 mol亞鐵離子，故被氧化的離子為I－、Fe2＋，物質的量分別為n(I－)＝3 mol、n(Fe2＋)＝3 mol；

（2）若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，則溶液中n(I－)＝2a mol、n(Fe2＋)＝(a+b) mol、n(Br－)＝2b mol。根據2I－＋Cl2＝I2＋2Cl－，得消耗的氯氣n(Cl2)＝a mol，根據2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，得消耗的氯氣n(Cl2)＝，根據2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－，得消耗的氯氣n(Cl2)＝b mol，即全部被氧化，消耗的n(Cl2)＝a mol＋＋ b mol =。