Question

向含SO、Fe²⁺、Br^-、I^-各0.1mol的溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂，通入Cl₂的體積和溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量的關(guān)系圖正確的是

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

Answer 1

C
分析：離子還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先發(fā)生反應(yīng)SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，再發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=2I₂+2Cl^-，然后發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，最后發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=2Br₂+2Cl^-，根據(jù)發(fā)生反應(yīng)順序計(jì)算離子開始反應(yīng)到該離子反應(yīng)完畢時(shí)氯氣的體積，據(jù)此判斷．
解答：離子還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先發(fā)生反應(yīng)SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，再發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，然后發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，最后發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，根據(jù)發(fā)生反應(yīng)順序計(jì)算離子開始反應(yīng)到該離子反應(yīng)完畢時(shí)氯氣的體積，
A．由SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺可知，0.1molSO₃^2-完全反應(yīng)需要消耗0.1mol氯氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，圖象中氯氣的體積不符合，故A錯(cuò)誤；
B.0.1molSO₃^2-完全反應(yīng)后，才發(fā)生2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，0.1molSO₃^2-完全反應(yīng)需要消耗0.1mol氯氣，故開始反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為2.24L，0.1molI^-完全反應(yīng)消耗0.05氯氣，故0.1molI^-完全反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，圖象中氯氣的體積不符合，故B錯(cuò)誤；
C.0.1molSO₃^2-完全反應(yīng)需要消耗0.1mol氯氣，0.1molI^-完全反應(yīng)消耗0.05氯氣，故亞鐵離子開始反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，由2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-可知，0.1molFe²⁺完全反應(yīng)消耗0.05氯氣，故Fe²⁺完全時(shí)消耗的氯氣體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，圖象與實(shí)際符合，故C正確；
D．SO₃^2-、I^-、Fe²⁺完全時(shí)消耗的氯氣體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，即溴離子開始反應(yīng)時(shí)氯氣的體積為4.48L，由2Br^-+Cl₂=2Br₂+2Cl^-可知，0.1molBr^-完全反應(yīng)消耗0.05氯氣，故溴離子完全反應(yīng)時(shí)消耗氯氣的體積為4.48L+0.05mol×22.4L/mol=5.6L，圖象中氯氣的體積不符合，故D錯(cuò)誤；
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題以圖象形式考查氧化還原反應(yīng)、有關(guān)離子反應(yīng)計(jì)算等，難度中等，確定離子反應(yīng)發(fā)生的先后順序是解題的關(guān)鍵．