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，試回答下列問題：
（1）當反應的離子方程式為：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-時，x與n的關系為

x≥1.5n

；
（2）當x≤n時，反應的離子方程式為

2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂

；
（3）當Fe²⁺和I^-兩種離子^-同時被氧化時，x與n的關系為

x＞n

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

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2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，然后再和亞鐵離子發(fā)生反應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，
當

x

n

≥

3

2

時，碘離子、二價鐵離子全部被氧化；

x

n

≤1時，只能氧化碘離子；1＜

x

n

＜

3

2

時，既氧化全部碘離子，又氧化部分二價鐵離子．
（1）當反應的離子方程式為：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2I₂+6Cl^-時，由方程式可知：當參加反應的FeI₂為2mol時，通入的氯氣為3mol，此時碘離子、二價鐵離子全部被氧化，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，碘離子的還原性強于二價鐵離子，當x≤n時，氯氣只能氧化碘離子，發(fā)生的反應為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，
故答案為：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；
（3）當Fe²⁺和I^-兩種離子^-同時被氧化時，反應中先氧化全部碘離子，然后剩余的氯氣再氧化二價鐵離子，x＞n，
故答案為：x＞n；
（4）x=n時，反應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；

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