Question

15．已知：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，向1L含有Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示．横、纵坐标的单位均为mol．有关说法不正确的是（　　）

• A． 线段BC代表Fe³⁺ 物质的量的变化情况
• B． 原混合溶液中c（FeBr₂）=6 mol/L
• C． 当通入Cl₂2mol时，溶液中已发生的反应可表示为2Fe²⁺+2I^-+2Cl₂═2Fe³⁺+I₂+4Cl^-
• D． 原溶液中n （Fe²⁺）：n （I^-）：n（Br^-）=2：1：3

Answer 1

分析 还原性为I^-＞Fe²⁺＞Br^-，则先发生2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，I^-反应完毕再发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，最后发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，
A．B点时溶液中I^-完全反应，溶液中存在Fe²⁺和Br^-，BC段发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
B．根据BC段消耗的氯气的物质的量，计算溶液n（Fe²⁺）；
C．根据反应消耗顺序，利用消耗的氯气计算参加反应的离子的物质的量；
D．根据各阶段消耗的氯气的物质的量，计算原溶液中n（Fe²⁺）、n（I^-）、n（Br^-）．

解答 解：还原性为I^-＞Fe²⁺＞Br^-，则先发生2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，I^-反应完毕再发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，最后发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，
A．B点时溶液中I^-完全反应，溶液中存在Fe²⁺和Br^-，BC段发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，代表Fe³⁺的物质的量的变化情况，故A正确；
B．由图可知，BC段发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕消耗氯气2mol，由方程式可知n（Fe²⁺）=2×2mol=4mol，则n（FeBr₂）=4mol，故B错误；
C．AB段发生2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，2mol的I^-消耗1mol氯气，BC段发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，余下的1mol氯气再与2molFe²⁺反应，故参加反应的n（Fe²⁺）：n（I^-）=1：1，故通入2molCl₂时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe²⁺+2I^-+2Cl₂═2Fe³⁺+I₂+4Cl^-，故C正确；
D．由图可知AB段消耗氯气1mol，发生2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，故n（I^-）=2n（Cl₂）=2mol，BC段发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，消耗氯气2mol，故n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×2mol=4mol，DE段发生2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，消耗氯气3mol，故n（Br^-）=2n（Cl₂）=6mol，故原溶液中n（Fe²⁺）：n（I^-）：n（Br^-）=4mol：2mol：6mol=2：1：3，故D正确；
故选B．

点评 本题以图象形式考查氧化还原反应、化学计算，试题综合性较强，根据离子的还原性强弱结合图象判断各阶段发生的反应是解答该题的关键，为易错题目．本题难度较大，是难题．