Question

含有amol FeBr₂的溶液中，通入xmol Cl₂．下列各项为通Cl₂过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是

1. A.
   x=a，2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═Br₂+2Fe³⁺+4Cl^-
2. B.
   x=1.5a，2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Br₂+2Fe³⁺+6Cl^-
3. C.
   x=0.4a，2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
4. D.
   x=0.6a，2Br^-+Cl₂═Br^-+2Cl^-

Answer 1

D
分析：Fe²⁺和Br^-中，Fe²⁺还原性更强，所以首先被氧化的是Fe²⁺，只有Fe²⁺被全部氧化，Br^-才开始氧化．（否则如果有Fe²⁺剩余Br^-就被氧化的话，产生的Br₂会继续氧化Fe²⁺）
amolFeBr₂含Fe²⁺ amol（全部被氧化失amol电子），Br^-2amol（全部被氧化失2amol电子），所以分为Cl₂得电子为amol（x=0.5a）和3amol（x=1.5a）两个方面分析．
解答：（1）当x≤0.5a时候，最多得amol电子．所以此时只有Fe²⁺被氧化，Br^-没有参加反应：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-
（2）当0.5a≤x≤1.5a时候，最多得3mol电子．所以Fe²⁺被全部氧化（消耗氯气0.5amol），Br^-被部分氧化（利用剩余x-0.5a mol的Cl₂氧化）：aFe²⁺+0.5aCl₂=aFe³⁺+aCl^-
2（x-0.5a）Br^-+（x-0.5a）Cl₂ =（x-0.5a）Br₂+2（x-0.5a）Cl^-合并：aFe²⁺+2（x-0.5a）Br^-+xCl₂=（x-0.5a）Br₂ +aFe³⁺+2xCl^-
（3）x≥1.5a时候，Fe²⁺被全部氧化，Br^-全部被氧化：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-；
A、x=a，aFe²⁺+2（x-0.5a）Br^-+xCl₂=（x-0.5a）Br₂ +aFe³⁺+2xCl^-，得到2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═Br₂+2Fe³⁺+4Cl^-，故A正确；
B、x=1.5a，依据aFe²⁺+2（x-0.5a）Br^-+xCl₂=（x-0.5a）Br₂ +aFe³⁺+2xCl^-，得到：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Br₂+2Fe³⁺+6Cl^-；故B正确；
C、x=0.4a，最多得amol电子．所以此时只有Fe²⁺被氧化，Br^-没有参加反应，2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；故C正确；
D、x=0.6a，最多得3mol电子．所以Fe²⁺被全部氧化（消耗氯气0.5amol），Br^-被部分氧化（利用剩余x-0.5a mol的Cl₂氧化）：根据反应代入计算aFe²⁺+2（x-0.5a）Br^-+xCl₂=（x-0.5a）Br₂ +aFe³⁺+2xCl^-；得到：10Fe²⁺+2Br^-+6Cl₂═Br₂+10Fe³⁺+12Cl^-；故D错误
点评：本题考查了氧化还原反应的顺序，主要考查还原性离子的还原性强弱反应顺序，依据定量关系计算分析，题目较难．