Question

將36 mL KBr和KI的混合溶液分為兩等份。向其中一份通入足量的Cl₂，完全反應后蒸發溶液至干，灼燒所得物質，得6.1 g固體殘留物。測得另一份混合液中I-的濃度為0.086 mol·L^-1。試判斷并計算：
（1）固體殘留物中含有什么物質？
（2）原溶液中含有KBr的質量為多少？
（3）反應完全時消耗Cl₂的體積（標準狀況）是多少？

Answer 1

（1）KCl  （2）15.9 g （3）0.92 L

（1）固體殘留物是KCl。因為通入足量的Cl₂時，發生的反應有：2KI+Cl₂2KCl+I₂，2KBr+Cl₂2KCl+Br₂。在蒸干并灼燒的過程中，I₂會升華，Br₂會揮發，H₂O會汽化。
（2）欲計算原溶液中KBr的含量，可通過已知混合溶液中I^-的濃度，據反應首先計算由KI生成KCl的質量，再由殘留物的總質量與KI生成KCl質量的差，進一步計算出在一份溶液中含KBr的質量。與此同時，也可求得通入Cl₂的體積。
因c（KI）=c（I^-）=0.086 mol·L^-1，則在一份溶液中含KI物質的量即為0.086 mol·L^-1×0.018 L=0.015 mol。
由2KI   ~   Cl₂  ~   2KCl
2 mol        22.4 L   149 g
0.015 mol    x      y
解得：x=0.168  L，y=1.12 g
因在6.1 g固體殘留物中KBr生成KCl的質量為6.1 g-1.12 g=4.98 g
由2KBr    ~    Cl₂    ~    2KCl
238 g        22.4 L       149 g
x′          y′        4.98 g
解得：x′=7.95 g，y′=0.75 L
故原混合溶液中含KBr的質量為7.95 g×2=15.9 g。
（3）在一份混合溶液中消耗Cl₂的體積（標準狀況）為0.168 L+0.75 L=0.92 L。