Question

已知几种离子的还原能力强弱顺序为I^-＞Fe²⁺＞Br^-，现有200mL混合溶液中含FeI₂、FeBr₂各0.10mol，向其中逐滴滴入氯水（假定Cl₂分子只与溶质离子反应，不考虑其他反应）
（1）若氯水中有0.15mol Cl₂被还原，则所得溶液中含有的阴离子主要是

 

，剩余Fe²⁺的物质的量为

 

．
（2）若原溶液中Br^-有一半被氧化，共消耗Cl₂的物质的量为

 

，若最终所得溶液为400mL，其中主要阳离子及其物质的量浓度为

 

．
（3）上述反应若原溶液中溶质离子全部被氧化后，再滴入足量氯水，则I₂全部被Cl₂氧化成HIO₃（强酸）．试写出此反应的离子方程式：

 

；上述所有反应共消耗Cl₂

 

mol．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：

分析：还原能力强弱顺序为I^-＞Fe²⁺＞Br^-，则逐滴滴入氯水，则先后发生：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂、Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-、Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，结合对应物质的物质的量判断反应的程度，并结合反应的离子方程式计算．

解答： 解：还原能力强弱顺序为I^-＞Fe²⁺＞Br^-，则逐滴滴入氯水，则先后发生：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂、Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-、Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
（1）n（I^-）=0.2mol，n（Fe²⁺）=0.2mol，若氯水中有0.15mol Cl₂被还原，则主要发生Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，由离子方程式可知I^-全部被氧化，有0.1molFe²⁺被氧化，则所得溶液中含有的阴离子主要是Br^-、Cl^-，剩余Fe²⁺的物质的量为0.1mol，
故答案为：Br^-、Cl^-；0.1mol；
（2）若原溶液中Br^-有一半被氧化，则
Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，
0.1 0.2
Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，
0.1  0.2
Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
0.05 0.1
共消耗Cl₂的物质的量为（0.1|+0.1+0.05）mol=0.25mol，
溶液中主要阳离子为Fe³⁺，物质的量为0.2mol，浓度为c（Fe³⁺）=

0.2mol

0.4L

=0.5mol/L，
故答案为：0.25mol；0.5mol/L；
（3）混合溶液中含FeI₂、FeBr₂各0.10mol，逐滴滴入氯水，
则先后发生：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
           0.1  0.2     0.1
Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
0.1  0.2
Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
0.1  0.2
5Cl₂+I₂+6H₂O=2 IO₃^-+12H⁺+10Cl^-，
0.5   0.1
由反应的离子方程式可知共需要氯气（0.1+0.1+0.1+0.5）mol=0.8mol，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+12H⁺+10Cl^-；0.8．

点评：本题考查氯气的性质以及方程式的计算，注意根据离子的还原性判断反应的先后顺序，为解答该题的关键，注意结合反应的离子方程式解答该题，难度中等．