Question

20．将36mLKBr和KI的混合溶液分为两等份．向其中一份通入足量的Cl₂，完全反应后蒸发至干，灼烧所得物质，得到6.1g固体残留物．测得另一份混合液中I^-的浓度为0.86mol•L^-1．
（1）固体残留物中含有什么物质？
（2）原溶液中含有KBr的质量是多少？
（3）反应完全时消耗Cl₂的体积是多少（标准状况）？

Answer 1

分析 （1）发生反应：2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂、2KI+Cl₂=2KCl+I₂，氯气足量，KBr、KI完全反应，加热蒸发、灼烧，Br₂挥发，I₂升华，最终得到的固体为KCl；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算KCl的物质的量，根据n=cV计算KI的物质的量，由K元素守恒可知，n（KBr）+n（KI）=n（KCl），再根据m=nM计算KBr的质量；
（3）根据氯元素守恒n（Cl）=$\frac{1}{2}$n（Cl₂）=n（KCl），据此求消耗氯气的体积；

解答 解：（1）发生反应：2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂、2KI+Cl₂=2KCl+I₂，氯气足量，KBr、KI完全反应，加热蒸发、灼烧，Br₂挥发，I₂升华，最终得到的固体为KCl，
答：固体残留物中含有KCl；
（2）KCl的物质的量=$\frac{6.1g}{74.5g/mol}$×2=0.16mol，KI的物质的量=2×0.036L×0.86mol/L=0.062mol，由K元素守恒可知：n（KBr）=n（KCl）-n（KI）=0.16mol-0.062mol=0.098mol，故m（KBr）=0.098mol×119g/mol=11.7g，
答：原溶液中含有KBr的质量为11.7g；
（3）根据氯元素守恒n（Cl）=$\frac{1}{2}$n（Cl₂）=n（KCl），则n（Cl₂）=2n（KCl）=2×0.16mol=0.32mol，V（Cl₂）=n（Cl₂）×Vm=0.32mol×22.4L/mol=7.168L．
答：反应完全时消耗Cl₂的体积是7.168L．

点评 本题考查化学方程式的计算、混合物计算，难度不大，判断蒸发灼烧后的固体成分是解题关键．