Question

向仅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入适量氯气，溶液中这三种离子的物质的量随消耗氯气物质的量的变化如图所示．下列说法中正确的是（　　）

A．线段III代表Fe²⁺的变化情况

B．线段I代表Br^-的变化情况

C．a值等于6

D．原混合溶液中n（FeBr₂）=4mol

Answer 1

分析：向仅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入适量氯气，还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反应完毕，再反应反应2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕，最后发生反应2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，故线段I代表I^-的变化情况，线段Ⅱ代表Fe²⁺的变化情况，线段Ⅲ代表Br^-的变化情况．
由通入氯气可知，根据反应离子方程式可知溶液中n（I^-）=2n（Cl₂）=2mol，溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×（3mol-1mol）=4mol，Fe²⁺反应完毕，根据电荷守恒可知n（I^-）+n（Br^-）=2n（Fe²⁺），故n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol，根据溴离子判断溶液中n（FeBr₂），根据离子方程式计算溴离子反应需要的氯气的物质的量，据此计算a的值．

解答：解：向仅含Fe²⁺、I^-、Br^-的溶液中通入适量氯气，还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，首先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，I^-反应完毕，再反应反应2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕，最后发生反应2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，故线段I代表I^-的变化情况，线段Ⅱ代表Fe²⁺的变化情况，线段Ⅲ代表Br^-的变化情况．
由通入氯气可知，根据反应离子方程式可知溶液中n（I^-）=2n（Cl₂）=2mol，溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×（3mol-1mol）=4mol，Fe²⁺反应完毕，根据电荷守恒可知n（I^-）+n（Br^-）=2n（Fe²⁺），故n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol．
A、由上述分析可知，线段Ⅲ代表Br^-的变化情况，故A错误；
B、由上述分析可知，线段I代表I^-的变化情况，故B错误；
C、由上述分析可知，溶液中n（Br^-）=2n（Fe²⁺）-n（I^-）=2×4mol-2mol=6mol，根据2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-可知，溴离子反应需要的氯气的物质的量为3mol，故a=3+3=6，故C正确；
D、溶液中n（Br^-）=6mol，所以原混合溶液中n（FeBr₂）=3mol，故D错误．
故选C．

点评：本题考查氧化还原反应计算、氧化还原反应先后顺序、氧化性和还原性强弱比较，综合性较强，难度较大，清楚反应过程是解题关键．