Question

7．已知2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+Br₂=2Br^-+2Fe³⁺，现有含1mol FeI₂和2mol FeBr₂的混合溶液：
（1）若向该溶液中通入2molCl₂，此时被氧化的离子是I^-、Fe ²⁺，被氧化的离子的物质的量分别是2mol、2mol．
（2）若向该溶液中通入3molCl₂则被氧化的离子是I^-、Fe²⁺、Br^-，对应的氧化产物及其物质的量分别是I₂ 1 mol、Fe³⁺ 3 mol、Br₂ 0.5 mol．此时总反应的离子方程式为：6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-．
（3）若向含amol  FeI₂和bmol  FeBr₂的溶液中通入cmol Cl₂，当I^-、Fe²⁺、Br^-完全被氧化时c为（用含a、b的代数式表示）$\frac{3（a+b）}{2}$．

Answer 1

分析 由2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+Br₂=2Br^-+2Fe³⁺可知，还原性强弱顺序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯气，氯气先和碘离子反应，然后再和亚铁离子反应，最后再和溴离子反应，结合碘化亚铁、溴化亚铁的物质的量及氯气的物质的量、电子守恒进行分析、计算即可．

解答 解：（1）向含有1mol FeI₂和2mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘离子完全反应需要氯气1mol，然后发生反应Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，1mol氯气反应需要亚铁离子的物质的量是2mol，溶液中含有3mol亚铁离子，参加反应的亚铁离子的物质的量是2mol，所以溶液中还剩余亚铁离子1mol，所以被氧化的离子是2molI^-、2molFe ²⁺，
故答案为：I^-、Fe ²⁺；2mol、2mol；
（2）向含有1mol FeI₂和2mol FeBr₂的溶液中通入3mol Cl₂，先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘离子完全反应需要氯气1mol，然后发生反应Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，溶液中含有3mol亚铁离子，亚铁离子完全被氧化，则需要氯气的物质的量是1.5mol，最后发生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴离子的物质的量是3mol，则需要氯气的物质的量是1.5mol，实际上还有0.5mol氯气，则被氧化的溴离子的物质的量是1mol，所以溶液中还剩下0.5mol溴离子，则被氧化的离子及物质的量为：2molI^-、3molFe²⁺、1molBr^-，对应的氧化产物分别是1molI₂、3molFe ³⁺、0.5molBr₂，反应的总离子方程式为：6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-，
故答案为：I^-、Fe²⁺、Br^-； I₂ 1 mol、Fe³⁺ 3 mol、Br₂ 0.5 mol；6Fe³⁺+4I^-+2Br^-+6 Cl₂═6Fe³⁺+2I₂+Br₂+12Cl^-；
（3）a mol FeI₂和b mol FeBr₂的溶液中总共含有（a+b）molFe²⁺、2amolI^-、2bBr^-，根据反应方程式：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-、Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺、2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-可知，消耗的氯气的物质的量为c=$\frac{1}{2}$×（a+b+2a+2b）mol=$\frac{3（a+b）}{2}$mol，
故答案为：$\frac{3（a+b）}{2}$．

点评 本题考查氧化还原反应计算，为高频考点，明确还原性的强弱、氧化还原反应的先后顺序是解答本题的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．