Question

5．已知：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，F(xiàn)e²⁺的還原性大于Br^-．現(xiàn)有16.8g鐵和0.3mol Br₂反應(yīng)后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl₂．
（1）當(dāng)a=0.15時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-
（2）當(dāng)a=0.45時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-
（3）若溶液中Br^-有一半被氧化時(shí)，c（Br^-）：c（Cl^-）：c（Fe³⁺）=1：2：1．

Answer 1

分析 n（Fe）=$\frac{16.8g}{56g/mol}$=0.3mol，n（Br₂）=0.3mol，由反應(yīng)2Fe+3Br₂═2FeBr₃可知，反應(yīng)后Fe過(guò)量，在溶液中進(jìn)一步發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，則反應(yīng)后溶液中存在0.3molFe²⁺和0.6molBr^-，結(jié)合Fe²⁺的還原性大于Br^-解答該題．

解答 解：（1）當(dāng)a=0.15時(shí)，氯氣不足，因Fe²⁺的還原性大于Br^-，只發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）當(dāng)a=0.45時(shí)，首先發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，此時(shí)Fe²⁺完全反應(yīng)，消耗0.15molCl₂，剩余0.3molCl₂，進(jìn)一步發(fā)生2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，又知Br^-為0.6mol，則二者恰好反應(yīng)，所以總方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-；
（3）若溶液中Br^-有一半被氧化時(shí)，首先發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，此時(shí)Fe²⁺完全反應(yīng)，消耗0.15molCl₂，又知Br^-為0.6mol，Br^-有一半被氧化，則反應(yīng)0.3mol，由方程式2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，可知消耗0.15molCl₂，則共消耗0.3mol氯氣，則c（Br^-）：c（Cl^-）：c（Fe³⁺）=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，
故答案為：1：2：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)中氧化性和還原性強(qiáng)弱的知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，題目難度較大，解答本題時(shí)注意根據(jù)離子的還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的先后順序和各離子的物質(zhì)的量，為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)，答題時(shí)注意體會(huì)．