过量Cl₂的情况
当向FeBr₂溶液中通入过量的氯气(Cl₂)时,首先会优先氧化溶液中的溴离子(Br⁻),因为溴离子的还原电位低于亚铁离子(Fe²⁺)。因此,反应的第一步是:
\[ 2Br^- + Cl_2 \rightarrow Br_2 + 2Cl^- \]
接下来,由于氯气过量,它将继续与亚铁离子(Fe²⁺)发生反应:
\[ 2Fe^{2+} + Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Cl^- \]
综合上述两步,最终的离子方程式为:
\[ 2Fe^{2+} + 4Br^- + 3Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Br_2 + 6Cl^- \]
少量Cl₂的情况
当氯气的量较少时,其不足以完全氧化所有的溴离子或亚铁离子。此时,氯气主要作用于溴离子:
\[ 2Br^- + Cl_2 \rightarrow Br_2 + 2Cl^- \]
这里,由于氯气不足,亚铁离子不会被进一步氧化,所以反应仅限于此。
总结
通过以上分析,我们可以得出结论:
- 在过量氯气条件下,总的离子方程式为:
\[ 2Fe^{2+} + 4Br^- + 3Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Br_2 + 6Cl^- \]
- 在少量氯气条件下,离子方程式为:
\[ 2Br^- + Cl_2 \rightarrow Br_2 + 2Cl^- \]
这些方程式准确描述了在不同氯气用量下,FeBr₂溶液中的离子反应过程。