Question

在100mL的FeBr₂溶液中，通入2.24L的标准状况下的氯气，充分反应后，溶液中有1／3的Br^－被氧化成溴单质。求原FeBr₂溶液的物质的量浓度。

 

Answer 1

答案：1.2mol／L
解析：

根据反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br－，可确定还原性：Fe2+>Br－。计算的关键在于当Fe2+全部氧化为Fe3+后，Br－才开始氧化。据此可用三种不同的解法，计算时应寻找最简捷的方法。 【解法一】化学方程式法。 题中给出通入标准状况下的2.24L Cl2后，FeBr2中有1／3的Br－被氧化，即反应物FeBr2与生成物Br2的物质的量之比为3∶1。 3FeBr2+xCl2=yFeCl3+zFeBr3+Br2 由Br、Fe、Cl分别守恒，得z=，，。 先将以上分数代入化学方程式，再调整为整数，得： 18FeBr2+15Cl2=10FeCl3+8FeBr3+6Br2 设原溶液中物质的量为nmol则， n=0.12，c(FeBr2)=0.12／0.1=1.2(mol／L)。 【解法二】物质的量分析法。 因为FeBr2=Fe2++2Br－，如有1／3的Br－被氧化，则有关系： 1 FeBr2 设原溶液中含物质的量为xmol，则：，x=0.12， c(FeB r2)=0.12? ?/span>0.1=1.2(mol／L)。 【解法三】电子守恒法。 设FeBr2溶液的物质的量浓度为xmol／L，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数相等的原理，Cl2所得电子数是Fe2+和Br－所失电子数的和，则：0.1×2=0.1x×1+(0.1x÷3)×2×1， x=0.12。 c(FeBr2)=0.12／0.1=1.2(mol／L)。

提示：

氯气既可以氧化二价铁离子，也可以氧化溴离子，分别成生三价铁离子和溴单质，其中二价铁离子的还原性强于溴离子，故氯气会先将二价铁离子氧化。根据氧化还原方程式可得到计量比。