Question

已知還原性：Fe²⁺＞Br^-＞C1^-，在FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中，C1^-、Br^-兩種離子的物質(zhì)的量之比為1：2，向該溶液中通人一定量的氯氣，使溶液中C1^-與Br^-的個數(shù)比為8：1，則通入氯氣的物質(zhì)的量與溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為

1. A.
   1：1
2. B.
   2：1
3. C.
   4：3
4. D.
   2：3

Answer 1

A
分析：還原性：Fe²⁺＞Br^-＞C1^-，向FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中氯氣，氯氣先氧化Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，氯氣還有剩余，剩余的氯氣再氧化Br^-．令C1^-、Br^-兩種離子的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol，由電荷守恒可知FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中2n（Fe²⁺）=n（C1^-）+n（Br^-）=1mol+2mol，所以n（Fe²⁺）=1.5mol．反應(yīng)后有Br^-，說明Fe²⁺完全被氧化．溶液中n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）．
設(shè)通入的氯氣為xmol，根據(jù)電子守恒可知，氧化1.5molFe²⁺為Fe³⁺，需要氯氣的物質(zhì)的量為=0.75mol，剩余的（x-0.75）mol氯氣氧化Br^-，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，能氧化Br^-為2（x-0.75）mol．根據(jù)反應(yīng)后溶液中C1^-與Br^-的個數(shù)比為8：1，列方程計算X中，據(jù)此判斷．
解答：令C1^-、Br^-兩種離子的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol，由電荷守恒可知FeCl₂、FeBr₂的混合溶液中2n（Fe²⁺）=n（C1^-）+n（Br^-）=1mol+2mol，所以n（Fe²⁺）=1.5mol．反應(yīng)后有Br^-，說明Fe²⁺完全被氧化．溶液中n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）=1.5mol．
設(shè)通入的氯氣為xmol，根據(jù)電子守恒可知，氧化1.5molFe²⁺為Fe³⁺，需要氯氣的物質(zhì)的量為=0.75mol，所以剩余的（x-0.75）mol氯氣氧化Br^-，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，能氧化Br^-為2（x-0.75）mol．
故反應(yīng)后溶液中n（C1^-）=1mol+2n（Cl₂）=（1+2x）mol，n（Br^-）=2mol-2（x-0.75）mol=（3.5-2x）mol，反應(yīng)后溶液中C1^-與Br^-的個數(shù)比為8：1，故（1+2x）mol：（3.5-2x）mol=8：1，解得x=1.5．
所以通入氯氣的物質(zhì)的量與溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量之比1.5mol：1.5mol=1：1．
故選：A．
點評：考查氧化還原反應(yīng)的計算，難度中等，關(guān)鍵是判斷亞鐵離子完全被氧化，本題采取守恒方法，也可以根據(jù)方程式計算．