Question

向含SO₃^2-、Fe²⁺、Br^-、I^-各0.1mol的溶液中通入標準狀況下的Cl₂，通入Cl₂的體積和溶液中相關離子的物質的量的關系圖正確的是（　　）

• A、
• B、
• C、
• D、

Answer 1

分析：離子還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先發生反應SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，再發生反應2I^-+Cl₂=2I₂+2Cl^-，然后發生反應2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，最后發生反應2Br^-+Cl₂=2Br₂+2Cl^-，根據發生反應順序計算離子開始反應到該離子反應完畢時氯氣的體積，據此判斷．

解答：解：離子還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，故首先發生反應SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，再發生反應2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，然后發生反應2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，最后發生反應2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，根據發生反應順序計算離子開始反應到該離子反應完畢時氯氣的體積，
A．由SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺可知，0.1molSO₃^2-完全反應需要消耗0.1mol氯氣，標準狀況下的Cl₂的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，圖象中氯氣的體積不符合，故A錯誤；
B.0.1molSO₃^2-完全反應后，才發生2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，0.1molSO₃^2-完全反應需要消耗0.1mol氯氣，故開始反應時氯氣的體積為2.24L，0.1molI^-完全反應消耗0.05氯氣，故0.1molI^-完全反應時氯氣的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，圖象中氯氣的體積不符合，故B錯誤；
C.0.1molSO₃^2-完全反應需要消耗0.1mol氯氣，0.1molI^-完全反應消耗0.05氯氣，故亞鐵離子開始反應時氯氣的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，由2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-可知，0.1molFe²⁺完全反應消耗0.05氯氣，故Fe²⁺完全時消耗的氯氣體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，圖象與實際符合，故C正確；
D．SO₃^2-、I^-、Fe²⁺完全時消耗的氯氣體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，即溴離子開始反應時氯氣的體積為4.48L，由2Br^-+Cl₂=2Br₂+2Cl^-可知，0.1molBr^-完全反應消耗0.05氯氣，故溴離子完全反應時消耗氯氣的體積為4.48L+0.05mol×22.4L/mol=5.6L，圖象中氯氣的體積不符合，故D錯誤；
故選C．

點評：本題以圖象形式考查氧化還原反應、有關離子反應計算等，難度中等，確定離子反應發生的先后順序是解題的關鍵．