Question

向FeI溶液中不斷通人Cl，溶液中I^-、Cl^-、I、Fe²⁺、Fe³⁺等粒子的物質(zhì)的量隨n（Cl₂）：n（FeI₂）變化的曲線如圖所示．
已知：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）指出圖中折線E和線段C所表示的意義：折線E表示______；線段C表示______．
（2）寫出線段D所表示的反應(yīng)的離子方程式：______．
（3）當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5時(shí)，溶液中n（C1^-）：n（I）=______．

Answer 1

解：（1）有關(guān)物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篒^-＞Fe²⁺＞I₂，則在不斷通Cl₂的過(guò)程中，依次發(fā)生以下氧化還原反應(yīng)：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，5Cl₂+I₂+6H₂O=2 IO₃^-+12H⁺+10Cl^-．可見，當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=1：1時(shí)，I^-恰好全被氧化；當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=1.5時(shí)，F(xiàn)e²⁺正好全被氧化；當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5時(shí)，氧化還原反應(yīng)完畢．
因此，當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1時(shí)，開始生成Fe³⁺至1.5時(shí)，F(xiàn)e³⁺達(dá)到最大量，故折線E代表了n（Fe³⁺）的變化；
當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1.5時(shí)，開始生成IO₃^-，至6.5時(shí)，IO₃^-達(dá)到最大量，故折線C的起點(diǎn)若從1.5出發(fā)至6.5結(jié)束，則可代表了n（IO₃^-）的變化；
當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＜1時(shí)，碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘離子濃度減小至1時(shí)為0，碘單質(zhì)的濃度最大，為原來(lái)碘離子濃度的一半，所以A代表了n（I^-）的變化，B代表了n（I₂）的變化；

當(dāng)1.5≥n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1時(shí)，F(xiàn)e²⁺濃度減少至1.5時(shí)，F(xiàn)e²⁺達(dá)到最小量為0，故折線D代表了n（Fe²⁺）的變化；

故答案為：n（Fe³⁺）的變化；n（IO₃^-）的變化；
（2）折線D代表了n（Fe²⁺）的變化，離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5時(shí)，氯氣和碘化亞鐵恰好反應(yīng)，反應(yīng)方程式為13Cl₂+2FeI₂+12H₂O=2FeCl₃+4HIO₃+20 HCl，根據(jù)方程式知n（C1^-）：n（IO₃^-）=26：4=13：2，故答案為：13：2．
分析：（1）有關(guān)物質(zhì)的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篒^-＞Fe²⁺＞I₂，則在不斷通Cl₂的過(guò)程中，依次發(fā)生以下氧化還原反應(yīng)：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，5Cl₂+I₂+6H₂O=2 IO₃^-+12H⁺+10Cl^-．可見，當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=1：1時(shí)，I^-恰好全被氧化；當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=1.5時(shí)，F(xiàn)e²⁺正好全被氧化；當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5時(shí)，氧化還原反應(yīng)完畢．
因此，當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1時(shí)，開始生成Fe³⁺至1.5時(shí)，F(xiàn)e³⁺達(dá)到最大量，故折線E代表了n（Fe³⁺）的變化；
當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1.5時(shí)，開始生成IO₃^-，至6.5時(shí)，IO₃^-達(dá)到最大量，故折線C的起點(diǎn)若從1.5出發(fā)至6.5結(jié)束，則C代表了n（IO₃^-）的變化；
當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）＜1時(shí)，碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘離子濃度減小至1時(shí)為0，碘單質(zhì)的濃度最大，為原來(lái)碘離子濃度的一半，所以A代表了n（I^-）的變化，B代表了n（I₂）的變化；
當(dāng)1.5≥n（Cl₂）：n（FeI₂）＞1：1時(shí)，F(xiàn)e²⁺濃度減少至1.5時(shí)，F(xiàn)e²⁺達(dá)到最小量為0，故粗線D代表了n（Fe²⁺）的變化；
（2）根據(jù)（1）中的分析，寫出離子反應(yīng)方程式；
（3）當(dāng)n（Cl₂）：n（FeI₂）=6.5時(shí)，氯氣和碘化亞鐵恰好反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式確定n（C1^-）：n（IO₃^-）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化性強(qiáng)弱比較，根據(jù)還原性強(qiáng)弱確定離子反應(yīng)的先后順序，明確每一條折線代表的物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難度較大．