Question

20．將36mLKBr和KI的混合溶液分為兩等份．向其中一份通入足量的Cl₂，完全反應后蒸發(fā)至干，灼燒所得物質(zhì)，得到6.1g固體殘留物．測得另一份混合液中I^-的濃度為0.86mol•L^-1．
（1）固體殘留物中含有什么物質(zhì)？
（2）原溶液中含有KBr的質(zhì)量是多少？
（3）反應完全時消耗Cl₂的體積是多少（標準狀況）？

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應：2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂、2KI+Cl₂=2KCl+I₂，氯氣足量，KBr、KI完全反應，加熱蒸發(fā)、灼燒，Br₂揮發(fā)，I₂升華，最終得到的固體為KCl；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算KCl的物質(zhì)的量，根據(jù)n=cV計算KI的物質(zhì)的量，由K元素守恒可知，n（KBr）+n（KI）=n（KCl），再根據(jù)m=nM計算KBr的質(zhì)量；
（3）根據(jù)氯元素守恒n（Cl）=$\frac{1}{2}$n（Cl₂）=n（KCl），據(jù)此求消耗氯氣的體積；

解答 解：（1）發(fā)生反應：2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂、2KI+Cl₂=2KCl+I₂，氯氣足量，KBr、KI完全反應，加熱蒸發(fā)、灼燒，Br₂揮發(fā)，I₂升華，最終得到的固體為KCl，
答：固體殘留物中含有KCl；
（2）KCl的物質(zhì)的量=$\frac{6.1g}{74.5g/mol}$×2=0.16mol，KI的物質(zhì)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的質(zhì)量為11.7g；
（3）根據(jù)氯元素守恒n（Cl）=$\frac{1}{2}$n（Cl₂）=n（KCl），則n（Cl₂）=2n（KCl）=2×0.16mol=0.32mol，V（Cl₂）=n（Cl₂）×Vm=0.32mol×22.4L/mol=7.168L．
答：反應完全時消耗Cl₂的體積是7.168L．

點評 本題考查化學方程式的計算、混合物計算，難度不大，判斷蒸發(fā)灼燒后的固體成分是解題關鍵．