Question

向100mL FeBr₂溶液中通入标准状况下的Cl₂ 3.36L，Cl₂全部被还原，最终测得溶液中c（Br^-）是c（Cl^- ）的一半，则原FeBr₂溶液的物质的量浓度是（ ）
A．0.75
B．1.5
C．2
D．3

Answer 1

【答案】分析：还原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入氯气先发生反应2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕，剩余的氯气再发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，氯气完全反应，Cl₂的物质的量==0.15mol，溶液中c（Br^-）是c（Cl^- ）的一半，则溴离子的物质的量是氯离子物质的量的一半，为0.15mol，若Br^-没有反应，则n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.075mol，0.075molFe²⁺只能消耗0.0375mol的Cl₂，故有部分Br^-参加反应；
设FeBr₂的物质的量为x，则n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反应的n（Br^-）=0.15 mol，参加反应的n（Br^-）=（2x-0.15）mol，根据电子转移守恒列方程计算x值，再根据c=计算．
解答：解：还原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入氯气先发生反应2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕，剩余的氯气再发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，氯气完全反应，Cl₂的物质的量==0.15mol，溶液中c（Br^-）是c（Cl^- ）的一半，则溴离子的物质的量是氯离子物质的量的一半，为0.15mol，若Br^-没有反应，则n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.075mol，0.075molFe²⁺只能消耗0.0375mol的Cl₂，故有部分Br^-参加反应；
设FeBr₂的物质的量为x，则n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反应的n（Br^-）=0.15 mol，参加反应的n（Br^-）=（2x-0.15）mol，
根据得失电子数相等计算得：氯气得电子数=溴离子失电子数+亚铁离子失电子数，即0.15mol×2=xmol×1+（2x-0.15）mol×1，x=0.15mol，c===1.5mol/L，故选B．
点评：考查反应方程式的计算，难度中等，清楚还原性Fe²⁺＞Br^-，通入的Cl₂首先氧化Fe²⁺，待Fe²⁺全部被氧化后才氧化Br^-，判断Br^-是否完全反应，是解题的关键．