Question

向某FeBr₂溶液中，通入1.12L（標準狀況下）的Cl₂，測得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L．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、原溶液中c（Br^?）=0.4mol/L
• D、反應后溶液中c（Fe³⁺）=c（Fe²⁺）

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：還原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入氯氣先發(fā)生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應完畢，剩余的氯氣再發(fā)生反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，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，根據氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，測得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L，則溶液的體積為1L，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，則根據電子轉移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=

2

15

mol，

2

15

molFe²⁺的提供電子為

2

15

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^-，所以通入氯氣先發(fā)生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應完畢，剩余的氯氣再發(fā)生反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，通入1.12L（標準狀況下）的Cl₂，Cl₂的物質的量n=

v

vm

=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根據氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，測得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L，則溶液的體積為1L，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，則根據電子轉移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=

2

15

mol，

2

15

molFe²⁺的提供電子為

2

15

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

1L

=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

1L

=0.1mol/L，故B正確；
C．由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，原溶液中c（Br^-）=

0.15mol×2

1L

=0.3mol/L，故C錯誤；
D．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

1L

=0.1mol/L，剩余Fe²⁺為0.15mol-0.1mol=0.05mol，所以c（Fe²⁺）=

0.05mol

1L

=0.05mol/L，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查反應方程式的計算，難度中等，清楚還原性Fe²⁺＞Br^-，通入的Cl₂首先氧化Fe²⁺，待Fe²⁺全部被氧化后才氧化Br^-，溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-），氯氣完全反應是解題的關鍵．