Question

向1LFeBr₂溶液中，通入1.12L（標態(tài)下）的Cl₂，測得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-），反應過程中溶液的體積變化不計，則下列說法中正確的是（ ）
A．原溶液的濃度為0.1mol/L
B．反應后溶液中c（Fe³⁺）=0.1mol/L
C．反應后溶液中c（Fe³⁺）=c（Fe²⁺）
D．原溶液中c（Br^-）=0.4mol/L

Answer 1

【答案】分析：還原性Fe²⁺＞Br^-，所以FeBr₂溶液中通入Cl₂，Cl₂先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e²⁺反應完畢，若Cl₂有剩余，剩余Cl₂再將Br^-氧化為Br₂，最后溶液中含有Br^-，說明Cl₂完全反應，轉化為Cl^-．1.12L（標態(tài)下）Cl₂的物質的量為0.05mol，根據(jù)氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，則溶液中n（Br^-）=3n（Cl^-）=0.3mol．
若溶液中Br^-參加反應，令溶液中FeBr₂物質的量為xmol，則根據(jù)電子轉移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=mol，
molFe²⁺的提供電子為mol大于0.05molCl₂能夠獲得電子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合題意．
若溶液中Br^-未參加反應，則原溶液中的Fe²⁺物質的量為0.15mol，0.15molFe²⁺能夠提供電子0.15mol，0.05molCl₂能夠獲得電子0.1mol，小于0.15molFe²⁺能夠提供電子0.15mol，F(xiàn)e²⁺有剩余，符合題意，所以原溶液含有FeBr₂0.15mol，根據(jù)電子轉移守恒，被氧化的Fe²⁺為0.05mol×2=0.1mol，生成Fe³⁺為0.1mol，剩余Fe²⁺為0.15mol-0.1mol=0.05mol．
結合選項具體解答．
解答：解：還原性Fe²⁺＞Br^-，所以FeBr₂溶液中通入Cl₂，Cl₂先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e²⁺反應完畢，若Cl₂有剩余，剩余Cl₂再將Br^-氧化為Br₂，最后溶液中含有Br^-，說明Cl₂完全反應，轉化為Cl^-．1.12L（標態(tài)下）Cl₂的物質的量為0.05mol，根據(jù)氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，則溶液中n（Br^-）=3n（Cl^-）=0.3mol．
若溶液中Br^-參加反應，令溶液中FeBr₂物質的量為xmol，則根據(jù)電子轉移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=mol，molFe²⁺的提供電子為mol大于0.05molCl₂能夠獲得電子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合題意．
若溶液中Br^-未參加反應，則原溶液中的Fe²⁺物質的量為0.15mol，0.15molFe²⁺能夠提供電子0.15mol，0.05molCl₂能夠獲得電子0.1mol，小于0.15molFe²⁺能夠提供電子0.15mol，F(xiàn)e²⁺有剩余，符合題意，所以原溶液含有FeBr₂0.15mol，根據(jù)電子轉移守恒，被氧化的Fe²⁺為0.05mol×2=0.1mol，生成Fe³⁺為0.1mol，剩余Fe²⁺為0.15mol-0.1mol=0.05mol．
A、由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，所以原溶液的濃度為=0.15mol/L，故A錯誤；
B、由上述分析可知，反應后溶液中生成Fe³⁺為0.1mol，反應后溶液中c（Fe³⁺）==0.1mol/L，故B正確；
C、由上述分析可知，反應后溶液中生成Fe³⁺為0.1mol，反應后溶液中c（Fe³⁺）==0.1mol/L，剩余Fe²⁺為0.15mol-0.1mol=0.05mol，所以c（Fe²⁺）==0.05mol/L，故C錯誤；
D、由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，原溶液中c（Br^-）==0.3mol/L，故D錯誤．
故選：B．
點評：考查氧化還原反應計算，難度較大，關鍵根據(jù)電子轉移守恒及溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）關系判斷原溶液中FeBr₂物質的量．