Question

【题目】已知1L某溶液中含有FeI2和FeBr2两种溶质，分析知Fe2+、I－、Br－的物质的量比为1:1:1。取出1/10体积该混合溶液进行氧化还原反应滴定。发现吸收3.36L(标况下)的氯气，溶液中的溶质离子刚好完全被氧化到I2、Br2、Fe3+。请回答：

（1）试写出此时先后发生的离子方程式__________、__________、__________。

（2）求混合溶液中各溶质的物质的量浓度______________。

（3）若向原混合溶液中通入氯气，当溶液中I－有一半被氧化，通入的氯气在标况下体积约为________升？

（4）当溶液中Br－有一半被氧化时，通入的氯气在标况下所占体积又是________升？此时溶液中溶质的物质的量浓度约为________？

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）还原性是I－＞Fe2+＞Br－，则首先氧化碘离子，其次是亚铁离子，最后是溴离子，所以此时先后发生的离子方程式为Cl2+2I－=I2+2Cl－、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－、Cl2+2Br－=Br2+2Cl－。（2）设取出的溶液中FeI2和FeBr2两种溶质的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝2x＝2y，即x＝y。消耗氯气是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol，根据电子得失守恒可知0.15×2＝3x+3y，解得x＝y＝0.05，因此混合溶液中FeI2和FeBr2两种溶质的物质的量浓度均是0.05mol÷0.1L＝0.5mol/L。（3）若向原混合溶液中通入氯气，当溶液中I－有一半被氧化，即有0.5mol碘离子被氧化，转移电子的物质的量是0.5mol，根据电子得失守恒可知通入的氯气是0.5mol÷2＝0.25mol，在标况下体积约为0.25mol×22.4L/mol＝5.6L；（4）当溶液中Br－有一半被氧化时，此时I－、Fe2+全部被氧化，二者均是1mol，有0.5mol溴离子被氧化，转移电子的物质的量是1mol+1mol+0.5mol＝2.5mol，根据电子得失守恒可知消耗氯气是2.5mol÷2＝1.25mol，在标况下所占体积是1.25mol×22.4L/mol＝28L；此时溶液中溶质是氯化铁和溴化铁，根据原子守恒可知二者的物质的量分别是2.5mol÷3＝5/6mol、0.5mol÷3＝1/6mol，溶液体积是1L，则二者的物质的量浓度分别为5/6 mol/L、1/6 mol/L。