Question

已知还原性：Fe²⁺＞Br^-＞C1^-，在FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中，C1^-、Br^-两种离子的物质的量之比为1：2，向该溶液中通人一定量的氯气，使溶液中C1^-与Br^-的个数比为8：1，则通入氯气的物质的量与溶液中Fe³⁺的物质的量之比为

1. A.
   1：1
2. B.
   2：1
3. C.
   4：3
4. D.
   2：3

Answer 1

A
分析：还原性：Fe²⁺＞Br^-＞C1^-，向FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中氯气，氯气先氧化Fe²⁺，Fe²⁺反应完毕，氯气还有剩余，剩余的氯气再氧化Br^-．令C1^-、Br^-两种离子的物质的量分别为1mol、2mol，由电荷守恒可知FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中2n（Fe²⁺）=n（C1^-）+n（Br^-）=1mol+2mol，所以n（Fe²⁺）=1.5mol．反应后有Br^-，说明Fe²⁺完全被氧化．溶液中n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）．
设通入的氯气为xmol，根据电子守恒可知，氧化1.5molFe²⁺为Fe³⁺，需要氯气的物质的量为=0.75mol，剩余的（x-0.75）mol氯气氧化Br^-，由电子转移守恒可知，能氧化Br^-为2（x-0.75）mol．根据反应后溶液中C1^-与Br^-的个数比为8：1，列方程计算X中，据此判断．
解答：令C1^-、Br^-两种离子的物质的量分别为1mol、2mol，由电荷守恒可知FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中2n（Fe²⁺）=n（C1^-）+n（Br^-）=1mol+2mol，所以n（Fe²⁺）=1.5mol．反应后有Br^-，说明Fe²⁺完全被氧化．溶液中n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）=1.5mol．
设通入的氯气为xmol，根据电子守恒可知，氧化1.5molFe²⁺为Fe³⁺，需要氯气的物质的量为=0.75mol，所以剩余的（x-0.75）mol氯气氧化Br^-，由电子转移守恒可知，能氧化Br^-为2（x-0.75）mol．
故反应后溶液中n（C1^-）=1mol+2n（Cl₂）=（1+2x）mol，n（Br^-）=2mol-2（x-0.75）mol=（3.5-2x）mol，反应后溶液中C1^-与Br^-的个数比为8：1，故（1+2x）mol：（3.5-2x）mol=8：1，解得x=1.5．
所以通入氯气的物质的量与溶液中Fe³⁺的物质的量之比1.5mol：1.5mol=1：1．
故选：A．
点评：考查氧化还原反应的计算，难度中等，关键是判断亚铁离子完全被氧化，本题采取守恒方法，也可以根据方程式计算．