Question

8．向1L某FeBr₂溶液中，通入1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的Cl₂，測(cè)得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L．反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 原溶液的濃度約為0.13mol/L
• B． 反應(yīng)后溶液中c（Fe³⁺）=0.1mol/L
• C． 反應(yīng)后溶液中c（Fe³⁺）=c（Fe²⁺）
• D． 原溶液中c（Br^-）=0.4mol/L

Answer 1

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(yīng)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(shuō)明Cl₂完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為Cl^-；
1.12L（標(biāo)況下）Cl₂的物質(zhì)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(yīng)，令溶液中FeBr₂物質(zhì)的量為xmol，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=$\frac{2}{15}$mol，$\frac{2}{15}$molFe²⁺的提供電子為$\frac{2}{15}$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(yīng)，則原溶液中的Fe²⁺物質(zhì)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(zhuǎn)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(jié)合選項(xiàng)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(yīng)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(shuō)明Cl₂完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為Cl^-；
1.12L（標(biāo)況下）Cl₂的物質(zhì)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(yīng)，令溶液中FeBr₂物質(zhì)的量為xmol，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=$\frac{2}{15}$mol，$\frac{2}{15}$molFe²⁺的提供電子為$\frac{2}{15}$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(yīng)，則原溶液中的Fe²⁺物質(zhì)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(zhuǎn)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$\frac{0.15mol}{1L}$=0.15mol/L，故A錯(cuò)誤；
B、由上述分析可知，反應(yīng)后溶液中生成Fe³⁺為0.1mol，反應(yīng)后溶液中c（Fe³⁺）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，故B正確；
C、由上述分析可知，反應(yīng)后溶液中生成Fe³⁺為0.1mol，反應(yīng)后溶液中c（Fe³⁺）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，剩余Fe²⁺為0.15mol-0.1mol=0.05mol，所以c（Fe²⁺）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，故C錯(cuò)誤；
D、由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，原溶液中c（Br^-）=$\frac{0.15mol×2}{1L}$=0.3mol/L，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算，難度較大，關(guān)鍵根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）關(guān)系判斷原溶液中FeBr₂物質(zhì)的量．