Question

将36 mL KBr和KI的混合溶液分为两等份。向其中一份通入足量的Cl₂，完全反应后蒸发溶液至干，灼烧所得物质，得6.1 g固体残留物。测得另一份混合液中I^－的浓度为0.086 mol·L^－1。试判断并计算：

（1）固体残留物中含有什么物质？

（2）原溶液中含有KBr的质量为多少？

（3）反应完全时消耗Cl₂的体积（标准状况）是多少？

Answer 1

解析：（1）固体残留物是KCl。因为通入足量的Cl₂时，发生的反应有：2KI＋Cl₂===2KCl＋I₂，2KBr＋Cl₂===2KCl＋Br₂。在蒸干并灼烧的过程中，I₂会升华，Br₂会挥发，H₂O会汽化。

（2）欲计算原溶液中KBr的含量，可通过已知混合溶液中I^－的浓度，据反应首先计算由KI生成KCl的质量，再由残留物的总质量与KI生成KCl质量的差，进一步计算出在一份溶液中含KBr的质量。与此同时，也可求得通入Cl₂的体积。

因c（KI）=c（I^－）=0.086 mol·L^－1，则在一份溶液中含KI物质的量即为0.086 mol·L^－1×0.018 L=0.015 mol。

由    2KI      ～   Cl₂        ～       2KCl

      2 mol         22.4 L             149 g

0.015 mol          x                      y

解得：x=0.168 L，y=1.12 g

因在6.1 g固体残留物中KBr生成KCl的质量为6.1 g－1.12 g=4.98 g

由    2KBr    ～   Cl₂       ～    2KCl

      238 g       22.4 L          149 g

         x′            y′            4.98 g

解得：x′=7.95 g，y′=0.75 L

故原混合溶液中含KBr的质量为7.95 g×2=15.9 g。

（3）在一份混合溶液中消耗Cl₂的体积（标准状况）为0.168 L＋0.75 L=0.92 L。

答案：（1）KCl  （2）15.9 g  （3）0.92 L