Question

2．某實(shí)驗(yàn)小組向100mL FeI₂溶液中逐漸通入Cl₂，會(huì)依次發(fā)生如下反應(yīng)：
①Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂
②Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺
③5Cl₂+I₂+6H₂O═10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺
其中Fe³⁺，I₂的物質(zhì)的量隨n（Cl₂）的變化如圖所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）當(dāng)n（Cl₂）=0.13mol時(shí)，不考慮水的電離及金屬離子的水解，分析溶液中所含金屬陽(yáng)離子，以及其物質(zhì)的量0.04molFe²⁺，0.06molFe³⁺（寫出必要的計(jì)算過(guò)程，否則不得分）．
（2）當(dāng)溶液中n（Cl^-）：n（IO₃^-）=10：1時(shí)，通入的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L（寫出必要的計(jì)算過(guò)程，否則不得分）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象，結(jié)合反應(yīng)Cl₂+FeI₂=FeCl₂+I₂ 知，當(dāng)通入0.1molCl₂時(shí)碘離子完全被氧化生成碘單質(zhì)，碘化亞鐵的物質(zhì)的量是0.1mol，結(jié)合方程式計(jì)算生成的；
（2）當(dāng)溶液中n（Cl^-）：n（IO₃^-）=10：1時(shí)，F(xiàn)e²⁺全部被氧化為Fe³⁺，由（1）可知碘化亞鐵的物質(zhì)的量是0.1mol，設(shè)碘酸根的物質(zhì)的量是x，則氯離子的物質(zhì)的量是10x，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計(jì)算x，再根據(jù)原子守恒計(jì)算出消耗的氯氣．

解答 解：（1）根據(jù)圖象，結(jié)合反應(yīng)Cl₂+FeI₂=FeCl₂+I₂ 知，當(dāng)通入0.1molCl₂時(shí)碘離子完全被氧化生成碘單質(zhì)，碘化亞鐵的物質(zhì)的量是0.1mol，
剩余的0.03molCl₂與Fe²⁺反應(yīng)生成Fe³⁺，由Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺可知0.03molCl₂消耗0.06molFe²⁺，生成0.06molFe³⁺，則溶液中剩余0.04molFe²⁺，
故答案為：0.04molFe²⁺，0.06molFe³⁺；
（2）當(dāng)溶液中n（Cl^-）：n（IO₃^-）=10：1時(shí)，碘離子轉(zhuǎn)化為碘酸根離子時(shí)，F(xiàn)e²⁺全部被氧化為Fe³⁺，由（1）可知碘化亞鐵的物質(zhì)的量是0.1mol，
設(shè)碘酸根的物質(zhì)的量是x，則氯離子的物質(zhì)的量是10x，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得x×6+（0.2-x）×1+0.1×1=10x×1，x=0.06，所以溶液中碘酸根的物質(zhì)的量是0.06mol，氯離子的物質(zhì)的量是0.6mol，根據(jù)Cl₂～2Cl^-知，氯氣的物質(zhì)的量是0.3mol，氯氣的體積=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的計(jì)算能力和分析能力，注意原子守恒和電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用．