氯气与溴化亚铁溶液反应
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氯气与溴化亚铁溶液反应问题
[问题的提出]:关于氯气与溴化亚铁溶液反应生成物的判断、离子方程式的书写,在高中化学考试中屡有出现,学生对这个问题也感到比较难以掌握。
如何突破这一教学难点呢?
[解析]本问题涉及到:⑴ Cl 2先与Fe2+反应还是与Br-反应。
⑵Cl 2和FeBr2反应进行时,反应物间物质的量的配比与生成物间有什么关系。
⑴由反应:C12+ 2Br-= 2CI -+ B Q 2Fe 2++ Br 2= 2Fe3++ 2Br-
得知:氧化性:Cl2> Br2> Fe3+还原性:Fe2+> Br->Cl-
即Cl 2先氧化Fe2+,后氧化Br-。
Cl 2既可氧化Fe2+又可氧化Br-。
⑵①Cl 2和FeBr2反应且恰好使 Fe2+反应时。
Cl 2+ 2 Fe =2Cl-+ 2Fe 对应的化学方程式为:6FeB「2+3Cl2=2FeCI 3+4FeB「3
即n FeBr2 : n Cl2 > 2 : 1时,只有Fe"被氧化。
②Cl 2和FeBr2反应使Fe2+和Br-全部被氧化时。
3Cl2 + 2FeBr2=2FeCl3 + Br2
即当 n FeBr2 : n cl2< 2 : 3 时,Fe2+、Br-均全被氧化了。
③当2 : 3v n FeBr2 :讥卩< 2 : 1时。
Fe2+全被氧化,Br-只部分被氧化,对应的离子方程式随n CI2与n FeBr2之比值不同而不同。
[实例]
1. 在
2mol/LFeBr 2溶液80mL中通入4.48L氯气(标况下),充分反应后,问:⑴.生成物有哪些?⑵.对应的离子方程式怎样书写?
[解析]■/ n FeBr2=0.08L 2moI/L =0.16 mol n ci2=4.48L/22.4L/mol=0.2mol
/•n FeBr2 :n ci2=0.16 mol: 0.2mol=4:5
•/ 2 : 3< 4:5 < 2 : 1 •••本题反应的产物为 FeCl3、FeBr3和Br2。
根据n ci2与n reBr2之比值可以写出
其反应的化学方程式为:
12FeBr2 + 15CI2= 10FeCl3+ 2FeBa+ 9B「2
其离子方程式为:5CI2 + 4Fe2++ 6Br-= 10CI-+ 4Fe3++ 3Br2
2. 在100mL FeBr2溶液
中,通入2.24L氯气(标况下),充分反应后,溶液中有1/3的Br-被氧化成溴单质。
求原FeBr2溶液的物质的量量浓度。
[解析]因为还原性:Fe2+> Br->Cl-,且充分反应后,溶液中有1/3的Br-被氧化成溴单质。
所以反应的产物为FeCb、FeBr3和Br2。
若B 「2前面系数为1,则FeBw 前面系数就为3。
根据溴元素守恒,FeB 「3前面系数为4/3,又根据铁 元素守恒,FeCb 前面系数就为5/3。
最后根据氯元素守恒,所到 CI 2前在系数应为5/2。
其方程式及其 计算过程如下:
设原FeBr 2溶液的中FeBr ?的物质的量为 X mol
5
5 4 3FeBr 2 + Cl 2= FeCb + FeBr 3 + 1Br 2 2
3 3
3 5/2 X mol 2.24L/22.4L/mol
3 : ( 5/2 ) = X mol : (2.24L/22.4L/mol ) /• X = 0.12
amol 氯气,结果溶液中有50%的溴离子被氧化为溴单质, 则原溴化亚铁的物质的量浓度为
[]
FeB 「2
n FeBr 2 0.12mol 0.1L = 1.2mol /L A. 2X 103a ~V~ mol /L IX 103a mol / L C. 3X 103a mol / L D. 5X 102a mol
/1-
[练习].向V mL 溴化亚铁溶液中缓慢通入。