题目内容
【题目】将过量的氯气通入含Fe2+、I-、Br-的溶液,溶液中四种粒子的物质的量的变化如图所示。已知b=a+5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且线段I和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是
A. 线段I表示I-的变化情况
B. a点时消耗Cl2的体积为134.4 L
C. 原溶液中n(Fe2+):n(Br-) =2:3
D. 线段Ⅳ表明氧化性:C12>HIO3
【答案】B
【解析】向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,I-反应完毕,再反应反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,又发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故线段I代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况;
由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据溴离子判断溶液中n(FeBr2),根据离子方程式计算溴离子反应需要的氯气的物质的量,据此计算a的值;
线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该含氧酸中含有I元素,根据电子守恒计算出含氧酸中I的化合价,然后写出其化学式.
A. 还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,线段I表示I-的变化情况,故A正确;B、由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6n(Cl2)=1mol+2mol+3mol=6mol,标准状况下V=6mol×22.4Ll·mol-1=134.4L,但题干中没有明确气体的状态,故B错误;C、原溶液中n(Fe2+):n(Br-)=4:6 =2:3,故C正确;D、线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,已知碘单质的物质的量为2mol,反应消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,则该含氧酸中碘元素的化合价为:(1-0)×2×5mol/2mol=+5价,则该含氧酸为HIO3,线段Ⅳ表示IO3-的变化情况,反应为即5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,线段Ⅳ表明氧化性:C12>HIO3,故D正确;故选B。