Question

已知：2Fe^3＋＋2I^－=2Fe^2＋＋I₂，2Fe^2＋＋Br₂=2Fe^3＋＋2Br^－。

(1)含有1 mol FeI₂和2 mol FeBr₂的溶液中通入2 mol Cl₂，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是________________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl₂，则被氧化的离子是________，其对应氧化产物的物质的量分别是________________。

(3)过二硫酸钾(K₂S₂O₈)具有强氧化性，可将I^－氧化为I₂：S₂O₈^2—＋2I^－=2SO₄^2—＋I₂。通过改变反应途径，Fe^3＋、Fe^2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe^3＋对上述反应的催化过程：______________________________、____________________________(不必配平)。

Answer

(1)I－、Fe2＋ 2 mol、2 mol

(2)I－、Fe2＋、Br－ 1 mol、3 mol、0.5 mol

(3)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 S2O82—＋2Fe2＋=2SO42—＋2Fe3＋

【解析】根据题意，各粒子的氧化性、还原性顺序为：氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－。

(1)n(I－)＝1 mol×2＝2 mol，n(Br－)＝2 mol×2＝4 mol，n(Fe2＋)＝1 mol＋2 mol＝3 mol。

通入2 mol Cl2时，先氧化I－，后氧化Fe2＋

Cl2 ＋ 2I－=I2＋2Cl－

1 mol 2 mol

Cl2 ＋ 2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－

1 mol 2 mol

剩余1 mol Fe2＋，故Br－不可能被氧化。

(2)通入3 mol时，氧化2 mol I－需1 mol Cl2，氧化3 mol Fe2＋需1.5 mol Cl2，还有0.5 mol Cl2可氧化1 mol Br－，故对应的氧化产物的物质的量分别是1 mol、3 mol、0.5 mol。

(3)此题要从催化剂的本质出发，作为催化剂的物质要参与有关反应，但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe3＋作催化剂的反应，因此，首先Fe3＋要参与反应，即有反应2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋ ＋I2，生成的Fe2＋又被S2O32—氧化生成了Fe3＋，即S2O82—＋2Fe2＋=2SO42—＋2Fe3＋