已知：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2B

问题填空题

已知：2Fe³^＋＋2I^－=2Fe²^＋＋I₂，2Fe²^＋＋Br₂=2Fe³^＋＋2Br^－。

(1)含有1 mol FeI₂和2 mol FeBr₂的溶液中通入2 mol Cl₂，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是________________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl₂，则被氧化的离子是________，其对应氧化产物的物质的量分别是________________。

(3)过二硫酸钾(K₂S₂O₈)具有强氧化性，可将I^－氧化为I₂：S₂O₈²^—＋2I^－=2SO₄²^—＋I₂。通过改变反应途径，Fe³^＋、Fe²^＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe³^＋对上述反应的催化过程：______________________________、____________________________(不必配平)。

答案

(1)I^－、Fe²^＋　2 mol、2 mol

(2)I^－、Fe²^＋、Br^－　1 mol、3 mol、0.5 mol

(3)2Fe³^＋＋2I^－=2Fe²^＋＋I₂　S₂O₈²^—＋2Fe²^＋=2SO₄²^—＋2Fe³^＋

根据题意，各粒子的氧化性、还原性顺序为：氧化性：Cl₂＞Br₂＞Fe³^＋＞I₂，还原性：I^－＞Fe²^＋＞Br^－＞Cl^－。

(1)n(I^－)＝1 mol×2＝2 mol，n(Br^－)＝2 mol×2＝4 mol，n(Fe²^＋)＝1 mol＋2 mol＝3 mol。

通入2 mol Cl₂时，先氧化I^－，后氧化Fe²^＋

Cl₂　＋　2I^－=I₂＋2Cl^－

1 mol 2 mol

Cl₂　＋　2Fe²^＋=2Fe³^＋＋2Cl^－

1 mol 2 mol

剩余1 mol Fe²^＋，故Br^－不可能被氧化。

(2)通入3 mol时，氧化2 mol I^－需1 mol Cl₂，氧化3 mol Fe²^＋需1.5 mol Cl₂，还有0.5 mol Cl₂可氧化1 mol Br^－，故对应的氧化产物的物质的量分别是1 mol、3 mol、0.5 mol。

(3)此题要从催化剂的本质出发，作为催化剂的物质要参与有关反应，但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe³^＋作催化剂的反应，因此，首先Fe³^＋要参与反应，即有反应2Fe³^＋＋2I^－=2Fe²^＋＋I₂，生成的Fe²^＋又被S₂O₃²^—氧化生成了Fe³^＋，即S₂O₈²^—＋2Fe²^＋=2SO₄²^—＋2Fe³^＋