向某FeBr2溶液中通入1.12L(標準狀況)的Cl2，測得溶液中c(Br－)＝3c(Cl－)＝0.3mol·...

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問題詳情：

向某FeBr2溶液中通入1.12 L(標準狀況)的Cl2，測得溶液中c(Br－)＝3c(Cl－)＝0.3 mol·L－1。反應過程中溶液的體積變化不計。則下列説法中正確的是 (　　)。

A．原溶液的濃度為0.1 mol·L－1

B．反應後溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1

C．反應後溶液中c(Fe3＋)＝c(Fe2＋)

D．原溶液中c(Br－)＝0.4 mol·L－1

【回答】

解析　該題解題的關鍵是明確Cl2與Fe2＋和Br－的反應順序。還原*Fe2＋＞Br－，向FeBr2溶液中通入Cl2時，反應順序為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，測得溶液中含有Br－，説明Cl2完全反應轉化為Cl－，1.12 L(標準狀況)Cl2的物質的量為0.05 mol，根據*原子守恆可知n(Cl－)＝0.1mol，則溶液的體積為1 L，溶液中n(Br－)＝3n(Cl－)＝0.3 mol。若溶液中Br－參加反應，令溶液中FeBr2物質的量為x mol，則根據電子轉移守恆，x＋(2x－0.3)＝0.1，解得x＝2/15 mol，2/15 mol Fe2＋的提供電子為2/15 mol大於0.05 mol Cl2能夠獲得電子0.1 mol，且(2x－0.3)＜0，不符合題意。若溶液中Br－未參加反應，則原溶液中的Fe2＋物質的量為0.15 mol，0.15 mol Fe2＋能夠提供電子 0.15 mol，0.05 mol Cl2能夠獲得電子 0.1 mol，Fe2＋有剩餘，符合題意，所以原溶液含有FeBr2 0.15 mol，根據電子轉移守恆，被氧化的Fe2＋為0.05 mol×2＝0.1 mol，生成Fe3＋為0.1 mol，剩餘Fe2＋為0.15 mol－0.1 mol＝0.05 mol。A項，原溶液含有FeBr2 0.15 mol，則原溶液的濃度為 0.15 mol·L－1，錯誤；B項，反應後溶液中生成的Fe3＋為0.1 mol，則反應後溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1，正確；C項，反應後溶液中c(Fe2＋)＝0.05 mol·L－1，錯誤；D項，原溶液中含有FeBr2 0.15 mol，則原溶液中c(Br－)＝0.3 mol·L－1，錯誤。