Question

向1LFeBr₂溶液中，通入1．12L（标态下）的Cl₂，测得溶液中c（Br^-）＝3c（Cl^-），反应过程中溶液的体积变化不计，则下列说法中正确的是

A.原溶液的浓度为0．1mol/L B.反应后溶液中c（Fe³⁺）＝0．1mol/L

C.反应后溶液中c（Fe³⁺）＝c（Fe²⁺） D.原溶液中c（Br^-）＝0．4mol/L

Answer

B

【解析】

还原性Fe2+＞Br-，所以FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+反应完毕，若Cl2有剩余，剩余Cl2再将Br-氧化为Br2，最后溶液中含有Br-，说明Cl2完全反应，转化为Cl-．1.12L（标态下）Cl2的物质的量为0.05mol，根据氯元素守恒可知n（Cl-）=0.1mol，则溶液中n（Br-）=3n（Cl-）=0.3mol。若溶液中Br-参加反应，令溶液中FeBr2物质的量为xmol，则根据电子转移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=mol，molFe2+的提供电子为mol大于0.05molCl2能够获得电子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合题意。若溶液中Br-未参加反应，则原溶液中的Fe2+物质的量为0.15mol，0.15molFe2+能够提供电子0.15mol，0.05molCl2能够获得电子0.1mol，小于0.15molFe2+能够提供电子0.15mol，Fe2+有剩余，符合题意，所以原溶液含有FeBr20.15mol，根据电子转移守恒，被氧化的Fe2+为0.05mol×2=0.1mol，生成Fe3+为0.1mol，剩余Fe2+为0.15mol-0.1mol=0.05mol据以上分析解答。

还原性Fe2+＞Br-，所以FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+反应完毕，若Cl2有剩余，剩余Cl2再将Br-氧化为Br2，最后溶液中含有Br-，说明Cl2完全反应，转化为Cl-．1.12L（标态下）Cl2的物质的量为0.05mol，根据氯元素守恒可知n（Cl-）=0.1mol，则溶液中n（Br-）=3n（Cl-）=0.3mol。若溶液中Br-参加反应，令溶液中FeBr2物质的量为xmol，则根据电子转移守恒，x+（2x-0.3）=0.1，解得x=mol，molFe2+的提供电子为mol大于0.05molCl2能够获得电子0.1mol，且（2x-0.3）＜0，不符合题意。若溶液中Br-未参加反应，则原溶液中的Fe2+物质的量为0.15mol，0.15molFe2+能够提供电子0.15mol，0.05molCl2能够获得电子0.1mol，小于0.15molFe2+能够提供电子0.15mol，Fe2+有剩余，符合题意，所以原溶液含有FeBr20.15mol，根据电子转移守恒，被氧化的Fe2+为0.05mol×2=0.1mol，生成Fe3+为0.1mol，剩余Fe2+为0.15mol-0.1mol=0.05mol，

A、由上述分析可知，原溶液含有FeBr20.15mol，所以原溶液的浓度为=0.15mol/L，故A错误；

B、由上述分析可知，反应后溶液中生成Fe3+为0.1mol，反应后溶液中c（Fe3+）==0.1mol/L，故B正确；

C、由上述分析可知，反应后溶液中生成Fe3+为0.1mol，反应后溶液中c（Fe3+）==0.1mol/L，剩余Fe2+为0.15mol-0.1mol=0.05mol，所以c（Fe2+）==0.05mol/L，故C错误；

D、由上述分析可知，原溶液含有FeBr20.15mol，原溶液中c（Br-）==0.3mol/L，故D错误；

故答案选B。

【点晴】

考查氧化还原反应计算，难度较大，关键根据电子转移守恒及溶液中c（Br-）=3c（Cl-）关系判断原溶液中FeBr2物质的量，还原性Fe2+＞Br-，所以FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+反应完毕，若Cl2有剩余，剩余Cl2再将Br-氧化为Br2，最后溶液中含有Br-，说明Cl2完全反应，转化为Cl-。