Question

10．已知还原性：Fe²⁺＞Br^-，向100mlFeBr₂溶液中通入3.36L（标准状况下）Cl₂，反应后的溶液中Cl^-和Br^-的物质的量浓度相等，则原溶液中FeBr₂的物质的量浓度为（　　）

• A． 2mol/L
• B． 1.5mol/L
• C． 1mol/L
• D． 0.5mol/L

Answer 1

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^-，氯气完全反应，Cl₂的物质的量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，若Br^-没有反应，则n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-参加反应，设FeBr₂的物质的量为x，则n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反应的n（Br^-）=0.3 mol，参加反应的n（Br^-）=（2x-0.3）mol，根据电子转移守恒列方程计算x值，再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

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，剩余的氯气再反应反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，溶液中含有Br^-，说明氯气完全反应，Cl₂的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，若Br^-没有反应，则n（FeBr₂）=0.5n（Br^-）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-参加反应；
设FeBr₂的物质的量为x，则n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反应的n（Br^-）=0.3 mol，参加反应的n（Br^-）=（2x-0.3）mol，根据电子转移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2，解得x=0.2 mol，所以原FeBr₂溶液的物质的量浓度为$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L．
故选：A．

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^-，判断Br^-是否完全反应，是解题的关键