Question

已知：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，F(xiàn)e²⁺的還原性大于Br^-．現(xiàn)有16.8g鐵和0.3mol Br₂反應(yīng)后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl₂．下列敘述不正確的是（　�。�

• A、當a=0.1時，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
• B、當a=0.45時，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-
• C、若溶液中Br^-有一半被氧化時，c（Fe³⁺）：c（Br^-）：c（Cl^-）=1：1：3
• D、當0＜a＜0.15時，溶液中始終滿足2c（Fe²⁺）+3c（Fe³⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（Br^-）+c（OH^-）

Answer 1

分析：n（Fe）=

16.8g

56g/mol

=0.3mol，n（Br₂）=0.3mol，由反應(yīng)2Fe+3Br₂═2FeBr₃可知，反應(yīng)后Fe過量，在在溶液中進一步發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，則反應(yīng)后溶液中存在0.3molFe²⁺和0.6molBr^-，結(jié)合Fe²⁺的還原性大于Br^-解答該題．

解答：解：n（Fe）=

16.8g

56g/mol

=0.3mol，n（Br₂）=0.3mol，由反應(yīng)2Fe+3Br₂═2FeBr₃可知，反應(yīng)后Fe過量，在在溶液中進一步發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，則反應(yīng)后溶液中存在0.3molFe²⁺和0.6molBr^-，
A．當a=0.1時，氯氣不足，因Fe²⁺的還原性大于Br^-，只發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，反應(yīng)后Fe²⁺還有剩余，故A正確；
B．當a=0.45時，首先發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，此時Fe²⁺完全反應(yīng)，消耗0.15molCl₂，剩余0.3molCl₂，進一步發(fā)生2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，又知Br^-為0.6mol，則二者恰好反應(yīng)，所以總方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-，故B正確；
C．若溶液中Br^-有一半被氧化時，首先發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，此時Fe²⁺完全反應(yīng)，消耗0.15molCl₂，又知Br^-為0.6mol，Br^-有一半被氧化，則反應(yīng)0.3mol，由方程式2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，可知消耗0.15molCl₂，則共消耗0.3mol氯氣，則c（Fe³⁺）：c（Br^-）：c（Cl^-）=0.3mol：0.3mol=0.6mol=1：1：2，故C錯誤；
D．當0＜a＜0.15時，氯氣不足，溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺，由電荷守恒可知2c（Fe²⁺）+3c（Fe³⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（Br^-）+c（OH^-），故D正確．
故選C．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)中氧化性和還原性強弱的知識，綜合性較強，題目難度較大，解答本題時注意根據(jù)離子的還原性強弱判斷反應(yīng)的先后順序和各離子的物質(zhì)的量，為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯點，答題時注意體會．