题目内容
【题目】向含Fe2+、I﹣、Br﹣的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知b﹣a=5,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.下列说法正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Br﹣的变化情况
B.原溶液中n(FeBr2):n(FeI2)=1:3
C.线段Ⅳ表示IO3﹣的变化情况
D.根据图象无法计算a的值
【答案】C
【解析】解:向仅含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,最后发生反应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,
A.根据分析可知,线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣ , 不是氧化溴离子,故A错误;
B.n(FeBr2):n(FeI2)=n(Br﹣):n(I﹣)=6mol:2mol=3:1,故B错误;
C.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: =+5价,则该含氧酸为HIO3 , 即:线段Ⅳ表示IO3﹣的变化情况,故C正确;
D.由分析可知,溶液中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=6,故D错误;
故选C.