Question

向含有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．有关说法正确的是（　　）

• A、线段AB代表Fe²⁺物质的量的变化情况
• B、原混合溶液中 c（FeBr₂）=6mol/L
• C、DE段的离子反应可表示为2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-
• D、原溶液中n（Fe²⁺）：n（I^-）：n（Br^-）=2：2：3

Answer 1

分析：还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先发生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⁺），但溶液的体积无法计算，不能计算c（FeBr₂）；
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，据此书写；
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^-），据此解答．

解答：解：还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先发生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．还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故AB段发生2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，代表I^-的物质的量的变化情况，故A错误；
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，无法得到原溶液的体积，故不能计算原混合溶液中c（FeBr₂），故B错误；
C．还原性I^-＞Fe²⁺＞Br^-，最后发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，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错误；
故选C．

点评：本题以图象形式考查氧化还原反应、化学计算，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，是易错题目，难度较大．