Question

5．已知：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，Fe²⁺的还原性大于Br^-现有16.8g铁和0.3molBr₂反应后加入适量水后，通入amolCl₂．
（1）当a≤0.15时，反应离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
（2）当Fe²⁺与Br^-同时被氧化时，a的取值范围为0.15＜a
（3）当a=0.3时，反应后氧化产物与还原产物的物质的量之比为9：4．

Answer 1

分析 n（Fe）=$\frac{16.8g}{56g/mol}$=0.3mol，n（Br₂）=0.3mol，由反应2Fe+3Br₂═2FeBr₃可知，反应后Fe过量，在溶液中进一步发生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，则反应后溶液中存在0.3molFe²⁺和0.6molBr^-，结合Fe²⁺的还原性大于Br^-解答该题．

解答 解：（1）当a≤0.15时，氯气不足，因Fe²⁺的还原性大于Br^-，只发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）因为反应后溶液中存在0.3molFe²⁺和0.6molBr^-，所以当Fe²⁺完全被氧化时，则需要氯气为$\frac{0.3}{2}$=0.15mol，所以当Fe²⁺与Br^-同时被氧化时，a的取值范围为0.15＜a，故答案为：0.15＜a；
（3）当a=0.3时，首先发生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，此时Fe²⁺完全反应，消耗0.15molCl₂，又知Br^-为0.6mol，剩余氯气为0.15mol，发生2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，则总反应为方程式6FeBr₂+6Cl₂=4FeCl₃+2FeBr₃+3Br₂，则反应后氧化产物（4FeCl₃+2FeBr₃+3Br₂）与还原产物（4FeCl₃）的物质的量之比为9：4，故答案为：9：4．

点评 本题考查氧化还原反应中氧化性和还原性强弱的知识，综合性较强，题目难度较大，解答本题时注意根据离子的还原性强弱判断反应的先后顺序和各离子的物质的量，为解答该题的关键，也是易错点，答题时注意体会．