Question

已知：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－。

(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此時被氧化的離子是________，被氧化的離子的物質的量分別是________________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl2，則被氧化的離子是________，其對應氧化產物的物質的量分別是________________。

(3)過二硫酸鉀(K2S2O8)具有強氧化性，可將I－氧化為I2：S2O82—＋2I－=2SO42—＋I2。通過改變反應途徑，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反應。試用離子方程式表示Fe3＋對上述反應的催化過程：______________________________、____________________________(不必配平)。

 

Answer 1

(1)I－、Fe2＋　2 mol、2 mol

(2)I－、Fe2＋、Br－　1 mol、3 mol、0.5 mol

(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2　S2O82—＋2Fe2＋=2SO42—＋2Fe3＋

【解析】根據題意，各粒子的氧化性、還原性順序為：氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，還原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－。

(1)n(I－)＝1 mol×2＝2 mol，n(Br－)＝2 mol×2＝4 mol，n(Fe2＋)＝1 mol＋2 mol＝3 mol。

通入2 mol Cl2時，先氧化I－，后氧化Fe2＋

Cl2　＋　2I－=I2＋2Cl－

1 mol 2 mol

Cl2　＋　2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－

1 mol 2 mol

剩余1 mol Fe2＋，故Br－不可能被氧化。

(2)通入3 mol時，氧化2 mol I－需1 mol Cl2，氧化3 mol Fe2＋需1.5 mol Cl2，還有0.5 mol Cl2可氧化1 mol Br－，故對應的氧化產物的物質的量分別是1 mol、3 mol、0.5 mol。

(3)此題要從催化劑的本質出發，作為催化劑的物質要參與有關反應，但后來的反應必須又生成了催化劑。本題要求寫出表示Fe3＋作催化劑的反應，因此，首先Fe3＋要參與反應，即有反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋ ＋I2，生成的Fe2＋又被S2O32—氧化生成了Fe3＋，即S2O82—＋2Fe2＋=2SO42—＋2Fe3＋