Question

已知A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色。在适宜的条件下可发生如下关系的化学反应。

回答以下问题：

（1）A、B、C分别是什么物质：A______B________C________。

（2）写出D溶液中通入SO₂的离子方程式：____________________。

（3）若向含amolFeI₂和bmolFeBr₂的溶液中通入cmol气体B，当I^-、Fe²⁺、Br^-被完全氧化时c为：_____(用a、b表示)。

Answer

（共7分） （1）铁 （1分）；氯气 （1分）； 氢气（1分）；

（2）（2分）2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；

（3）（2分） 3/2 (a+b)。

【解析】

试题分析：A、B、C为中学化学中常见的单质，在室温下A为固体，B和C为气体，A、B发生反应产生D，向D溶液中加入KSCN溶液后，溶液显红色，说明D中含有Fe3+，所以A是Fe，B是Cl2，D的FeCl3。FeCl3有氧化性，与铁发生反应会产生氯化亚铁，向FeCl3溶液中加入Fe发生反应：2FeCl3 +Fe=3FeCl2；F是FeCl2，FeCl2具有还原性，向FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。B、C发生反应产生E。E溶液与Fe发生反应产生气体C和FeCl2，则C是H2，E的HCl。（1）根据上述分析可知A是Fe；B是Cl2；C是H2；（2）FeCl3有强的氧化性，而SO2具有还原性，二者在溶液会发生氧化还原反应，产生氯化亚铁和硫酸，反应的离子方程式是：2Fe3++SO2+2H2O==SO42-+2Fe2++4H+；（3）若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmol气体B，I-、Fe2+、Br-都有还原性，都可以与氯气发生反应，反应方程式是：2FeI2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2I2；2FeBr2+ 3Cl2=2FeCl3+ 2Br2；amolFeI2反应消耗3a/2mol氯气；bmolFeBr2反应消耗3b/2mol氯气,含有当I-、Fe2+、Br-被完全氧化时c为c=3a/2mol+3b/2mol= 3/2 (a+b) mol。

【考点定位】考查元素及化合物的推断、离子方程式的书写及有关物质的量的化学计算的知识。

【名师点睛】本题通过框图形式考查了铁元素的单质及化合物的性质、氧化还原反应的规律及计算。铁是变价金属，与强氧化剂如Cl2、HNO3、KMnO4等反应产生Fe3+，与弱氧化剂如HCl、S、I2反应产生Fe2+；在进行物质的推断时找到突破口，问题就很容易解决。对本题来说，A、B两种单质反应产生的D的水溶液遇KSCN溶液后，溶液显红色，证明D溶液中含有Fe3+，从而可推断出A是Fe，B是Cl2，然后根据物质的性质及反应逐一展开。Cl2有强的氧化性，当溶液中含有多种还原性不同的微粒时，还原性强的首先发生反应，当还原性强的反应完全后，还原性较强的再发生反应。常见的离子的还原性强弱顺序是：I->Fe2+>Br-，可见，加入的氧化剂的物质的量多少不同，发生的反应不同；同理，同一还原剂遇到多种氧化性的物质时，氧化性强的优先发生反应，然后是氧化性较强的发生反应。要掌握物质的氧化性、还原性强弱是判断反应的先后和有关计算的关键。