题目内容

13.已知Cl-、Br-、Fe2+、I-的还原性依次增强.现向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,请回答:
(1)a、c线分别代表溶液中I-、Fe3+(填离子符号,下同)的变化情况.
(2)原溶液中Fe2+与Br-的物质的量为4mol、6mol.
(3)原混合溶液中FeI2的物质的量为1mol.
(4)当通入2mol Cl2时,溶液中离子反应为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-

分析 氧化还原反应中:氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性,根据还原性强弱为:I->Fe2+>Br->Cl-
氧化剂先氧化还原性强的离子,再氧化还原性弱的离子,通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,
在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,
通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以含有亚铁离子共4mol,
在通入氯气的量为3~6mol的过程中,溴离子从6ml降到0,所以溴离子的物质的量是6mol,即FeBr2的物质的量为3mol,
据此回答判断.

解答 解:(1)根据还原性强弱为:I->Fe2+>Br->Cl-,氧化剂先氧化还原性强的离子,再氧化还原性弱的离子,通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,所以a线代表溶液中的I-
通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以c线代表溶液中的Fe3+
故答案为:I-;Fe3+
(2)通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以含有亚铁离子共4mol,
在通入氯气的量为3~6mol的过程中,溴离子从6ml降到0,所以溴离子的物质的量是6mol,故答案为:4mol、6mol;
(3)在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,所以FeI2的物质的量为1mol,故答案为:1mol;
(4)当通入2molCl2时,2mol的I-消耗氯气1mol,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,即溶液中发生的离子反应可表示为:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
故答案为:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-

点评 本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,侧重考查氧化还原反应中氧化性和还原性强弱的知识,试题综合性较强,正确判断图象中曲线变化的含义为解答本题关键.

练习册系列答案
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18.氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛.请完成下列填空:

Ⅰ:氯气性质探究
设计如图实验装置来制备并验证氯气的性质(部分夹持装置未画出).
(1)A中放置固体二氧化锰的装置名称是圆底烧瓶.
(2)装置B的作用是除去氯气中的氯化氢.
(3)硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球,左侧棉球的实验现象为变蓝色.
(4)D中的NaOH溶液用来吸收尾气,向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体,写出该反应的离子方程式Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O.
Ⅱ:制备HClO
(5)设计装置E代替如图的装置C,用于制备较高浓度的HClO溶液.在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙.
①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是(结合必要的化学语言回答)Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,碳酸钙与H+反应,使平衡向右移动,HClO浓度增大.
②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面,所得的溶液与稀盐酸混合,立即产生大量CO2气体,则反应所得溶液中的溶质除HClO外,还含有CaCl2、Ca(HCO32(写两种钙盐的化学式,一种正盐,一种酸式盐);该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g,反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合,连接F装置测得产生的气体体积为V L(已换算成标准状况),则原溶液中含钙正盐的浓度为$\frac{M}{20}$-$\frac{V}{0.448}$mol•L-1(用含M、V的代数式表示).
5.为了节约煤炭和石油资源,用较少的碳原料生成较多的燃料提供给人类,一碳化学应运而生.合成气(CO、H2)、甲烷和甲醇是一碳化学的基础原料,表所列为25℃、101kPa时四种物质的燃烧热:
化学式△H/(kJ?mol-1化学式△H/(kJ?mol-1
CO(g)-283.0CH4(g)-890.3
H2(g)-285.8CH3OH(l)-726.5
回答下列问题:
(1)25℃时,用合成气制备甲醇的热化学方程式CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)△H=-128.1kJ?mol-1
(2)工业上可利用甲烷制造合成气,发生的反应为CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g);某温度下,向容积为4L的恒容密闭容器中通入6mol CO2和6mol CH4发生上述反应,5min后在该温度下达到平衡,这时测得反应体系中各组分的体积分数相等,则该反应在0~5min内的平均反应速率v(CO)=0.2mol?L-1?min-1;在相同温度下,将上述反应改在起始容积为4L的恒压密闭容器内进行,则到达平衡的时间大于(填“大于”或“小于”或“等于”)5min.
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①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素,在下列各压强数据中,工业上制取甲酸(HCOOCH3)甲酯应选择的压强是b(填下列序号字母);
a.3.5×106Pa      b.4.0×106 Pa         c.5.0×106 Pa
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是80℃,其理由是高于80℃时,温度对反应速率影响较小,又因反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低.

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