Question

向某FeBr₂溶液中，通入1.12L（标准状况下）的Cl₂，测得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L．反应过程中溶液的体积变化不计，则下列说法中正确的是（　　）

• A、原溶液的浓度为0.1mol/L
• B、反应后溶液中c（Fe³⁺）=0.1mol/L
• C、原溶液中c（Br^?）=0.4mol/L
• D、反应后溶液中c（Fe³⁺）=c（Fe²⁺）

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

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^-，最后溶液中含有Br^-，说明Cl₂完全反应，转化为Cl^-．1.12L（标态下）Cl₂的物质的量为0.05mol，根据氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，测得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L，则溶液的体积为1L，溶液中n（Br^-）=3n（Cl^-）=0.3mol．
若溶液中Br^-参加反应，令溶液中FeBr₂物质的量为xmol，则根据电子转移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=

2

15

mol，

2

15

molFe²⁺的提供电子为

2

15

mol大于0.05molCl₂能够获得电子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合题意．
若溶液中Br^-未参加反应，则原溶液中的Fe²⁺物质的量为0.15mol，0.15molFe²⁺能够提供电子0.15mol，0.05molCl₂能够获得电子0.1mol，小于0.15molFe²⁺能够提供电子0.15mol，Fe²⁺有剩余，符合题意，所以原溶液含有FeBr₂0.15mol，根据电子转移守恒，被氧化的Fe²⁺为0.05mol×2=0.1mol，生成Fe³⁺为0.1mol，剩余Fe²⁺为0.15mol-0.1mol=0.05mol．结合选项具体解答．

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^-，通入1.12L（标准状况下）的Cl₂，Cl₂的物质的量n=

v

vm

=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根据氯元素守恒可知n（Cl^-）=0.1mol，测得溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-）=0.3mol/L，则溶液的体积为1L，则溶液中n（Br^-）=3n（Cl^-）=0.3mol．
若溶液中Br^-参加反应，令溶液中FeBr₂物质的量为xmol，则根据电子转移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=

2

15

mol，

2

15

molFe²⁺的提供电子为

2

15

mol大于0.05molCl₂能够获得电子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合题意．
若溶液中Br^-未参加反应，则原溶液中的Fe²⁺物质的量为0.15mol，0.15molFe²⁺能够提供电子0.15mol，0.05molCl₂能够获得电子0.1mol，小于0.15molFe²⁺能够提供电子0.15mol，Fe²⁺有剩余，符合题意，所以原溶液含有FeBr₂0.15mol，根据电子转移守恒，被氧化的Fe²⁺为0.05mol×2=0.1mol，生成Fe³⁺为0.1mol，剩余Fe²⁺为0.15mol-0.1mol=0.05mol．
A．由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，所以原溶液的浓度为

0.15mol

1L

=0.15mol/L，故A错误；
B．由上述分析可知，反应后溶液中生成Fe³⁺为0.1mol，反应后溶液中c（Fe³⁺）=

0.1mol

1L

=0.1mol/L，故B正确；
C．由上述分析可知，原溶液含有FeBr₂0.15mol，原溶液中c（Br^-）=

0.15mol×2

1L

=0.3mol/L，故C错误；
D．由上述分析可知，反应后溶液中生成Fe³⁺为0.1mol，反应后溶液中c（Fe³⁺）=

0.1mol

1L

=0.1mol/L，剩余Fe²⁺为0.15mol-0.1mol=0.05mol，所以c（Fe²⁺）=

0.05mol

1L

=0.05mol/L，故D错误；
故选B．

点评：本题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^-，溶液中c（Br^-）=3c（Cl^-），氯气完全反应是解题的关键．