Question

18．在含有n mol FeI₂的溶液中，通入氯气，有x molCl₂发生反应．
（1）当x≤$\frac{n}{2}$时，反应的离子方程式为2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-．
（2）当反应的离子方程式为：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂═2Fe³⁺+I₂+6Cl^-时，x与n的关系是：x≥1.5n．
（3）当Fe²⁺和I^-同时被氧化时，x与n的关系是x＞n．
（4）当x=1.25n时，反应后氧化产物的物质的量为1.5nmol．

Answer 1

分析 （1）根据得失电子守恒，当x=n时碘离子恰好完全被氧化，生成碘单质，而x≤$\frac{n}{2}$时，碘离子只有极少部分被氧化；
（2）向FeI₂溶液中通入氯气，氯气先和碘离子发生置换反应，然后再和亚铁离子发生反应，根据氯气和FeI₂反应的离子方程式确定x与n的关系；
（2）n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂发生反应，当x≤n时，氯气只能氧化碘离子；
（3）氯气先和碘离子发生置换反应，然后再和亚铁离子发生反应，所以当Fe²⁺和I^-两种离子^-同时被氧化时，x＞n；
（4）当x=n时，只能氧化碘离子，根据2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂方程式计算可解．

解答 解：向FeI₂溶液中通入氯气，氯气先和碘离子发生置换反应2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，然后再和亚铁离子发生反应2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-；所以在含有n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂发生反应，
当$\frac{x}{n}$≥$\frac{3}{2}$时，碘离子、二价铁离子全部被氧化；$\frac{x}{n}$≤1时，只能氧化碘离子；1＜$\frac{x}{n}$＜$\frac{3}{2}$时，既氧化全部碘离子，又氧化部分二价铁离子．
（1）根据得失电子守恒，当x=n时碘离子恰好完全被氧化，生成碘单质，而x≤$\frac{n}{2}$时，碘离子只有极少部分被氧化，所以反应的离子方程式为：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，故答案为：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；
（2）当反应的离子方程式为：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-时，由方程式可知：当参加反应的FeI₂为2mol时，通入的氯气为3mol，此时碘离子、二价铁离子全部被氧化，氯气可以过量，所以，在含有n molFeI₂的溶液中通入x molCl₂，x与n的关系为$\frac{x}{n}$≥$\frac{3}{2}$，即x≥1.5n，
故答案为：x≥1.5n；
（3）当Fe²⁺和I^-两种离子^-同时被氧化时，反应中先氧化全部碘离子，然后剩余的氯气再氧化二价铁离子，x＞n，
故答案为：x＞n；
（4）x=1.25n时，2nmol的I^-全部被氧化，0.25×2mol的Fe²⁺被氧化，所以氧化产物为nmolI₂和0.5mol的Fe³⁺，所以氧化产物一共1.5nmol，故答案为：1.5nmol．

点评 本题以氯气和碘化亚铁的反应为载体考查了氧化还原反应，明确溶液中离子反应的先后顺序是解本题的关键，采用极值讨论法来分析解答较简便，题目难度中等．