Question

已知：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．在含有n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂发生反应，试回答下列问题：
（1）当反应的离子方程式为：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-时，x与n的关系为

x≥1.5n

；
（2）当x≤n时，反应的离子方程式为

2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂

；
（3）当Fe²⁺和I^-两种离子^-同时被氧化时，x与n的关系为

x＞n

；
（4）x=n时，反应后氧化产物的物质的量为

n或x

mol．

Answer 1

分析：（1）向FeI₂溶液中通入氯气，氯气先和碘离子发生置换反应，然后再和亚铁离子发生反应，根据氯气和FeI₂反应的离子方程式确定x与n的关系；
（2）n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂发生反应，当x≤n时，氯气只能氧化碘离子；
（3）氯气先和碘离子发生置换反应，然后再和亚铁离子发生反应，所以当Fe²⁺和I^-两种离子^-同时被氧化时，x＞n；
（4）当x=n时，只能氧化碘离子，根据2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂方程式计算可解；

解答：解：向FeI₂溶液中通入氯气，氯气先和碘离子发生置换反应2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，然后再和亚铁离子发生反应2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-；所以在含有n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂发生反应，
当

x

n

≥

3

2

时，碘离子、二价铁离子全部被氧化；

x

n

≤1时，只能氧化碘离子；1＜

x

n

＜

3

2

时，既氧化全部碘离子，又氧化部分二价铁离子．
（1）当反应的离子方程式为：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-时，由方程式可知：当参加反应的FeI₂为2mol时，通入的氯气为3mol，此时碘离子、二价铁离子全部被氧化，氯气可以过量，所以，在含有n molFeI₂的溶液中通入x molCl₂，x与n的关系为

x

n

≥

3

2

，即x≥1.5n，
故答案为：x≥1.5n；
（2）因2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，碘离子的还原性强于二价铁离子，当x≤n时，氯气只能氧化碘离子，发生的反应为2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，
故答案为：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；
（3）当Fe²⁺和I^-两种离子^-同时被氧化时，反应中先氧化全部碘离子，然后剩余的氯气再氧化二价铁离子，x＞n，
故答案为：x＞n；
（4）x=n时，反应中先氧化全部碘离子，n molFeI₂的溶液中含有2nmol的碘离子，所以只氧化碘离子，2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，消耗nmol氯气，生成n或xmol的碘单质；
故答案为：n或x；

点评：本题以氯气和碘化亚铁的反应为载体考查了氧化还原反应，明确溶液中离子反应的先后顺序是解本题的关键，采用极值讨论法来分析解答较简便，题目难度中等．