Question

向含SO₃^2-、Fe^2＋、Br^－、I^－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl₂，通入Cl₂的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)

A.  B.

C.  D.

Answer

C

【解析】

根据还原性强弱分析反应的先后顺序，从而计算出氯气的量与各离子浓度的关系。

离子还原性SO32－> I－> Fe2＋> Br－，故首先发生反应SO32－+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ 再发生反应2I－+Cl2=I2+2Cl-，然后发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，最后发生反应2Br-+Cl2=Br2+2 Cl-，根据发生反应顺序计算离子开始反应到该离子反应完毕时氯气的体积；

A.由SO32－+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+可知，0.1mol SO32－完全反应需要消耗0.1mol氯气，标准状况下的氯气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，图象中氯气的体积不符合，故A错误；

B.0.1molSO32－完全反应后，才发生2I－+Cl2=I2+2Cl-, 0.1mol SO32－完全反应需要消耗0.1mol氯气，故开始反应时氯气的体积为2.24L，0.1mol I－完全反应消耗0.05氯气，故0.1molI-完全反应时消耗氯气的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L， 图象中氯气的体积不符合，故B错误；

C.0.1mol SO32－完全反应需要消耗0.1mo氯气，0.1molI－完全反应消耗0.05氯气，故亚铁离子开始反应时氯气的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知， 0. 1molFe2+完全反应消耗0.05mol氯气，故Fe2+完全时消耗的氯气体积为3.36L +0.05mol×22.4L/mol=4.48L，图象与实际符合，故C正确；

D. SO32－、 I－、 Fe2＋反应完全时消耗的氯气体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，即溴离子开始反应时氯气的体积为4.48L，由2Br-+Cl2=Br2+2 Cl-可知，0.1mol Br-完全反应消耗0.05mol氯气，故溴离子完全反应时消耗氯气的体积为4.48L+0.05mol×22.4L/mol=5.6L，图象中氯气的体积不符合，故D错误。

故选C。