Question

向FeI溶液中不断通人Cl，溶液中I^-、Cl^-、I、Fe²⁺、Fe³⁺等粒子的物质的量随n（Cl₂）：n（FeI₂）变化的曲线如图所示．
已知：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺
请回答下列问题：
（1）指出图中折线E和线段C所表示的意义：折线E表示______；线段C表示______．
（2）写出线段D所表示的反应的离子方程式：______．
（3）当n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5时，溶液中n（C1^-）：n（I）=______．

Answer 1

解：（1）有关物质的还原性强弱顺序为：I^-＞Fe²⁺＞I₂，则在不断通Cl₂的过程中，依次发生以下氧化还原反应：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，5Cl₂+I₂+6H₂O=2 IO₃^-+12H⁺+10Cl^-．可见，当n（Cl₂）：n（FeI₂）=1：1时，I^-恰好全被氧化；当n（Cl₂）：n（FeI₂）=1.5时，Fe²⁺正好全被氧化；当n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5时，氧化还原反应完毕．
因此，当n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1时，开始生成Fe³⁺至1.5时，Fe³⁺达到最大量，故折线E代表了n（Fe³⁺）的变化；
当n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1.5时，开始生成IO₃^-，至6.5时，IO₃^-达到最大量，故折线C的起点若从1.5出发至6.5结束，则可代表了n（IO₃^-）的变化；
当n（Cl₂）：n（FeI₂）＜1时，碘离子反应生成碘单质，碘离子浓度减小至1时为0，碘单质的浓度最大，为原来碘离子浓度的一半，所以A代表了n（I^-）的变化，B代表了n（I₂）的变化；

当1.5≥n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1时，Fe²⁺浓度减少至1.5时，Fe²⁺达到最小量为0，故折线D代表了n（Fe²⁺）的变化；

故答案为：n（Fe³⁺）的变化；n（IO₃^-）的变化；
（2）折线D代表了n（Fe²⁺）的变化，离子反应方程式为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）当n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5时，氯气和碘化亚铁恰好反应，反应方程式为13Cl₂+2FeI₂+12H₂O=2FeCl₃+4HIO₃+20 HCl，根据方程式知n（C1^-）：n（IO₃^-）=26：4=13：2，故答案为：13：2．
分析：（1）有关物质的还原性强弱顺序为：I^-＞Fe²⁺＞I₂，则在不断通Cl₂的过程中，依次发生以下氧化还原反应：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，5Cl₂+I₂+6H₂O=2 IO₃^-+12H⁺+10Cl^-．可见，当n（Cl₂）：n（FeI₂）=1：1时，I^-恰好全被氧化；当n（Cl₂）：n（FeI₂）=1.5时，Fe²⁺正好全被氧化；当n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5时，氧化还原反应完毕．
因此，当n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1时，开始生成Fe³⁺至1.5时，Fe³⁺达到最大量，故折线E代表了n（Fe³⁺）的变化；
当n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1.5时，开始生成IO₃^-，至6.5时，IO₃^-达到最大量，故折线C的起点若从1.5出发至6.5结束，则C代表了n（IO₃^-）的变化；
当n（Cl₂）：n（FeI₂）＜1时，碘离子反应生成碘单质，碘离子浓度减小至1时为0，碘单质的浓度最大，为原来碘离子浓度的一半，所以A代表了n（I^-）的变化，B代表了n（I₂）的变化；
当1.5≥n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1时，Fe²⁺浓度减少至1.5时，Fe²⁺达到最小量为0，故粗线D代表了n（Fe²⁺）的变化；
（2）根据（1）中的分析，写出离子反应方程式；
（3）当n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5时，氯气和碘化亚铁恰好反应，根据反应方程式确定n（C1^-）：n（IO₃^-）．
点评：本题考查氧化性强弱比较，根据还原性强弱确定离子反应的先后顺序，明确每一条折线代表的物质是解本题关键，难度较大．