Question

有一混合溶液，其中只含有Fe^2＋、Cl^－、Br^－、I^－（忽略水电离），其中Cl^－、Br^－、I^－的个数比为2∶3∶4，向该溶液中通入氯气使溶液中Cl^－和Br^－的个数比为3∶1，则通入氯气的物质的量与溶液中剩余Fe²⁺的物质的量之比为：

A．7∶1          B．7∶2           C．7∶3           D．7∶4

Answer

C

【解析】

试题分析：有一混合溶液，其中只含有Fe2＋、Cl－、Br－、I－，它们的还原性强弱顺序是：I->Fe2+>Br->Cl-，其中Cl－、Br－、I－的个数比为2∶3∶4，假设I-的物质的量是4mol，则n（Cl－）=2mol，n（Br－）=3mol，根据电荷守恒可知该溶液中含有Fe2+的物质的量是n（Fe2＋）=（2+3+4）mol÷2=4.5mol, 首先发生反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2，由于n（I-）=4mol，其发生反应消耗氯气的物质的量是n（Cl2）=2mol，反应产生的氯离子的物质的量是n（Cl-）=4mol，此时溶液中氯离子的总物质的量是4+2=6mol，此时若溶液不发生其它反应，则溶液中氯离子与溴离子的物质的量的比是6mol:3mol=2:1<3:1，说明还发生了反应：2Fe2++ Cl2= 2Fe3+ +2Cl-.由于反应后向该溶液中通入氯气使溶液中Cl－和Br－的个数比为3∶1，n（Br－）=3mol ，则氯离子的物质的量应该是3mol×3=9mol，, 反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-产生氯离子3mol，要反应消耗1.5mol氯气，消耗Fe2+的物质的量是3mol，则发生反应后溶液中剩余Fe2+的物质的量是4.5mol-3mol =1.5mol，通入氯气的物质的量是2mol+1.5mol=3.5mol，因此通入氯气的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为：3.5mol：1.5mol=7:3，故选项C符合题意。

【考点定位】考查混合溶液与氯气反应的化学计算的知识。

【名师点睛】在氧化剂与还原剂发生的反应中，若有多种还原剂存在时，还原性强的首先发生反应，只有当还原剂最强的微粒反应完全后，还原性较强的再发生反应；同样当有一种还原剂与具有多种具有氧化性的微粒反应时，氧化性最强的首先发生反应，当氧化性最强的微粒反应完全后，氧化性较强的微粒再发生反应。对于该题目来说微粒的还原性：I->Fe2+>Br->Cl-，因此向含有这四种不同微粒的溶液中通入氯气时，I-首先发生反应，只有当I-反应完全后，Fe2+再发生反应，依次类推。因此掌握物质微粒的性质及反应的先后是本题解答的关键。