Question

7．已知2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+Br₂=2Br^-+2Fe³⁺，現(xiàn)有含1mol FeI₂和2mol FeBr₂的混合溶液：
（1）若向該溶液中通入2molCl₂，此時被氧化的離子是I^-、Fe ²⁺，被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是2mol、2mol．
（2）若向該溶液中通入3molCl₂則被氧化的離子是I^-、Fe²⁺、Br^-，對應(yīng)的氧化產(chǎn)物及其物質(zhì)的量分別是I₂ 1 mol、Fe³⁺ 3 mol、Br₂ 0.5 mol．此時總反應(yīng)的離子方程式為：6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-．
（3）若向含amol  FeI₂和bmol  FeBr₂的溶液中通入cmol Cl₂，當(dāng)I^-、Fe²⁺、Br^-完全被氧化時c為（用含a、b的代數(shù)式表示）$\frac{3（a+b）}{2}$．

Answer 1

分析 由2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+Br₂=2Br^-+2Fe³⁺可知，還原性強(qiáng)弱順序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯氣，氯氣先和碘離子反應(yīng)，然后再和亞鐵離子反應(yīng)，最后再和溴離子反應(yīng)，結(jié)合碘化亞鐵、溴化亞鐵的物質(zhì)的量及氯氣的物質(zhì)的量、電子守恒進(jìn)行分析、計算即可．

解答 解：（1）向含有1mol FeI₂和2mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，先發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘離子完全反應(yīng)需要氯氣1mol，然后發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，1mol氯氣反應(yīng)需要亞鐵離子的物質(zhì)的量是2mol，溶液中含有3mol亞鐵離子，參加反應(yīng)的亞鐵離子的物質(zhì)的量是2mol，所以溶液中還剩余亞鐵離子1mol，所以被氧化的離子是2molI^-、2molFe ²⁺，
故答案為：I^-、Fe ²⁺；2mol、2mol；
（2）向含有1mol FeI₂和2mol FeBr₂的溶液中通入3mol Cl₂，先發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘離子完全反應(yīng)需要氯氣1mol，然后發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，溶液中含有3mol亞鐵離子，亞鐵離子完全被氧化，則需要氯氣的物質(zhì)的量是1.5mol，最后發(fā)生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴離子的物質(zhì)的量是3mol，則需要氯氣的物質(zhì)的量是1.5mol，實際上還有0.5mol氯氣，則被氧化的溴離子的物質(zhì)的量是1mol，所以溶液中還剩下0.5mol溴離子，則被氧化的離子及物質(zhì)的量為：2molI^-、3molFe²⁺、1molBr^-，對應(yīng)的氧化產(chǎn)物分別是1molI₂、3molFe ³⁺、0.5molBr₂，反應(yīng)的總離子方程式為：6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-，
故答案為：I^-、Fe²⁺、Br^-； I₂ 1 mol、Fe³⁺ 3 mol、Br₂ 0.5 mol；6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-；
（3）a mol FeI₂和b mol FeBr₂的溶液中總共含有（a+b）molFe²⁺、2amolI^-、2bBr^-，根據(jù)反應(yīng)方程式：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-、Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺、2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-可知，消耗的氯氣的物質(zhì)的量為c=$\frac{1}{2}$×（a+b+2a+2b）mol=$\frac{3（a+b）}{2}$mol，
故答案為：$\frac{3（a+b）}{2}$．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)計算，為高頻考點，明確還原性的強(qiáng)弱、氧化還原反應(yīng)的先后順序是解答本題的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度中等．