Question

【題目】已知1L某溶液中含有FeI2和FeBr2兩種溶質(zhì)，分析知Fe2+、I－、Br－的物質(zhì)的量比為1:1:1。取出1/10體積該混合溶液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)滴定。發(fā)現(xiàn)吸收3.36L(標(biāo)況下)的氯氣，溶液中的溶質(zhì)離子剛好完全被氧化到I2、Br2、Fe3+。請(qǐng)回答：

（1）試寫出此時(shí)先后發(fā)生的離子方程式__________、__________、__________。

（2）求混合溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度______________。

（3）若向原混合溶液中通入氯氣，當(dāng)溶液中I－有一半被氧化，通入的氯氣在標(biāo)況下體積約為________升？

（4）當(dāng)溶液中Br－有一半被氧化時(shí)，通入的氯氣在標(biāo)況下所占體積又是________升？此時(shí)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度約為________？

Answer 1

【答案】 Cl2+2I－=I2+2Cl－ Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl－ Cl2+2Br－=Br2+2Cl－ c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5(mol/L) V(Cl2) =5.6(L) V(Cl2)=28(L) c(FeCl3)=5/6(mol/L) c(FeBr3)=1/6(mol/L)

【解析】（1）還原性是I－＞Fe2+＞Br－，則首先氧化碘離子，其次是亞鐵離子，最后是溴離子，所以此時(shí)先后發(fā)生的離子方程式為Cl2+2I－=I2+2Cl－、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－、Cl2+2Br－=Br2+2Cl－。（2）設(shè)取出的溶液中FeI2和FeBr2兩種溶質(zhì)的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則x+y＝2x＝2y，即x＝y(tǒng)。消耗氯氣是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol，根據(jù)電子得失守恒可知0.15×2＝3x+3y，解得x＝y(tǒng)＝0.05，因此混合溶液中FeI2和FeBr2兩種溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均是0.05mol÷0.1L＝0.5mol/L。（3）若向原混合溶液中通入氯氣，當(dāng)溶液中I－有一半被氧化，即有0.5mol碘離子被氧化，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol，根據(jù)電子得失守恒可知通入的氯氣是0.5mol÷2＝0.25mol，在標(biāo)況下體積約為0.25mol×22.4L/mol＝5.6L；（4）當(dāng)溶液中Br－有一半被氧化時(shí)，此時(shí)I－、Fe2+全部被氧化，二者均是1mol，有0.5mol溴離子被氧化，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol+1mol+0.5mol＝2.5mol，根據(jù)電子得失守恒可知消耗氯氣是2.5mol÷2＝1.25mol，在標(biāo)況下所占體積是1.25mol×22.4L/mol＝28L；此時(shí)溶液中溶質(zhì)是氯化鐵和溴化鐵，根據(jù)原子守恒可知二者的物質(zhì)的量分別是2.5mol÷3＝5/6mol、0.5mol÷3＝1/6mol，溶液體積是1L，則二者的物質(zhì)的量濃度分別為5/6 mol/L、1/6 mol/L。