FeBr2溶液中通Cl2计算题的四种解法.doc

第页FeBr2溶液中通Cl2计算题的四种解法摘要：本文通过一道计算题的解法，归纳了有关溶液浓度计算的四种方法。这些方法也是同类计算题常用的方法。让学生熟悉这些方法并能灵活运用这些方法解决实际问题是本文的目的。[例题]已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br－，当向100mL的FeBr2溶液中通人标准状况下的Cl23.36L，充分反应后测得形成的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为多少？[解法一]电荷守恒法由题意，还原性大小为Fe2+＞Br－，所以，Cl2先氧化Fe2+，再氧化Br－。当Fe2+完全氧化时，发生如下反应：6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3此时，溶液中Br－的物质的量比Cl－的物质的量多，还有部分Br－被氧化成Br2。这时溶液中存在的离子只有Fe3+、Cl－、Br－，而Cl－来自通入的Cl2。依据题意，则有n（Br－）=n（Cl－）=2n（Cl2）=2×3.36/22.4=0.3mol根据溶液呈电中性，由电荷守恒得：n（Br－）+n（Cl－）=3n（Fe3+）n（Fe3+）=（0.3mol+0.3mol）/3=0.2mol再根据铁元素守恒知：n（Fe2+）=n（Fe3+）=n（FeBr2）=0.2mol则c（FeBr2）=0.2mol/0.1L=2mol/L[解法二]分步反应法因反应后溶液中有Br－剩余，所以氯气完全反应，n（Cl2）=3.36/22.4=0.15mol，。设FeBr2的物质的量浓度为c，则有如下反应关系：Cl2+2Fe2+=2Cl－+2Fe3+Cl2+2Br－=2Cl－+Br20.05c0.1c0.15—0.05c0.3—0.1c依题意n（Br－）=n（Cl－），则有：0.15×2=0.1c×2—（0.3—0.1c）解得：c=2mol/L[解法三]方程式配平法依据题意n（Br－）=n（Cl－），写出Cl2与FeBr2反应的化学方程式，并由此比例关系计算。4FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2FeBr3+Br24mol3×22.4L0.1c（FeBr2）3.36Lc（FeBr2）=2mol/L[解法四]电子得失守恒法因Cl2得到的电子总数等于Fe2+和Br－失去的电子总数。设FeBr2的物质的量浓度为c，依据题意，未被氧化的Br－与由Cl2反应产生的Cl－相等，则有：3.36×2/22.4=0.1c+0.1c×2—3.36×2/22.4c=2mol/L评价：比较四种解法，各具特色，虽然观察问题的角度不同，但都思路清晰，简单明了。相比而言，第四种解法抓住了氧化还原反应的实质，是最简解法。通过一题多解，能培养学生的分析思维能力。