Question

已知：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．在含有n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂發(fā)生反應(yīng)，試回答下列問題：
（1）當(dāng)反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-時(shí)，x與n的關(guān)系為

x≥1.5n

；
（2）當(dāng)x≤n時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為

2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂

；
（3）當(dāng)Fe²⁺和I^-兩種離子^-同時(shí)被氧化時(shí)，x與n的關(guān)系為

x＞n

；
（4）x=n時(shí)，反應(yīng)后氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為

n或x

mol．

Answer 1

分析：（1）向FeI₂溶液中通入氯氣，氯氣先和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)，然后再和亞鐵離子發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)氯氣和FeI₂反應(yīng)的離子方程式確定x與n的關(guān)系；
（2）n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)x≤n時(shí)，氯氣只能氧化碘離子；
（3）氯氣先和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)，然后再和亞鐵離子發(fā)生反應(yīng)，所以當(dāng)Fe²⁺和I^-兩種離子^-同時(shí)被氧化時(shí)，x＞n；
（4）當(dāng)x=n時(shí)，只能氧化碘離子，根據(jù)2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂方程式計(jì)算可解；

解答：解：向FeI₂溶液中通入氯氣，氯氣先和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，然后再和亞鐵離子發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-；所以在含有n molFeI₂的溶液中通入Cl₂，有x molCl₂發(fā)生反應(yīng)，
當(dāng)

x

n

≥

3

2

時(shí)，碘離子、二價(jià)鐵離子全部被氧化；

x

n

≤1時(shí)，只能氧化碘離子；1＜

x

n

＜

3

2

時(shí)，既氧化全部碘離子，又氧化部分二價(jià)鐵離子．
（1）當(dāng)反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-時(shí)，由方程式可知：當(dāng)參加反應(yīng)的FeI₂為2mol時(shí)，通入的氯氣為3mol，此時(shí)碘離子、二價(jià)鐵離子全部被氧化，氯氣可以過量，所以，在含有n molFeI₂的溶液中通入x molCl₂，x與n的關(guān)系為

x

n

≥

3

2

，即x≥1.5n，
故答案為：x≥1.5n；
（2）因2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，碘離子的還原性強(qiáng)于二價(jià)鐵離子，當(dāng)x≤n時(shí)，氯氣只能氧化碘離子，發(fā)生的反應(yīng)為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，
故答案為：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；
（3）當(dāng)Fe²⁺和I^-兩種離子^-同時(shí)被氧化時(shí)，反應(yīng)中先氧化全部碘離子，然后剩余的氯氣再氧化二價(jià)鐵離子，x＞n，
故答案為：x＞n；
（4）x=n時(shí)，反應(yīng)中先氧化全部碘離子，n molFeI₂的溶液中含有2nmol的碘離子，所以只氧化碘離子，2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，消耗nmol氯氣，生成n或xmol的碘單質(zhì)；
故答案為：n或x；

點(diǎn)評(píng)：本題以氯氣和碘化亞鐵的反應(yīng)為載體考查了氧化還原反應(yīng)，明確溶液中離子反應(yīng)的先后順序是解本題的關(guān)鍵，采用極值討論法來分析解答較簡便，題目難度中等．