题目内容
已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2,此时被氧化的离子是________,被氧化的离子的物质的量分别是________________。
(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl2,则被氧化的离子是________,其对应氧化产物的物质的量分别是________________。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O82—+2I-=2SO42—+I2。通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程:______________________________、____________________________(不必配平)。
(1)I-、Fe2+ 2 mol、2 mol
(2)I-、Fe2+、Br- 1 mol、3 mol、0.5 mol
(3)2Fe3++2I-=2Fe2++I2 S2O82—+2Fe2+=2SO42—+2Fe3+
【解析】根据题意,各粒子的氧化性、还原性顺序为:氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Br->Cl-。
(1)n(I-)=1 mol×2=2 mol,n(Br-)=2 mol×2=4 mol,n(Fe2+)=1 mol+2 mol=3 mol。
通入2 mol Cl2时,先氧化I-,后氧化Fe2+
Cl2 + 2I-=I2+2Cl-
1 mol 2 mol
Cl2 + 2Fe2+=2Fe3++2Cl-
1 mol 2 mol
剩余1 mol Fe2+,故Br-不可能被氧化。
(2)通入3 mol时,氧化2 mol I-需1 mol Cl2,氧化3 mol Fe2+需1.5 mol Cl2,还有0.5 mol Cl2可氧化1 mol Br-,故对应的氧化产物的物质的量分别是1 mol、3 mol、0.5 mol。
(3)此题要从催化剂的本质出发,作为催化剂的物质要参与有关反应,但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe3+作催化剂的反应,因此,首先Fe3+要参与反应,即有反应2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2,生成的Fe2+又被S2O32—氧化生成了Fe3+,即S2O82—+2Fe2+=2SO42—+2Fe3+