Question

【題目】金屬銅能被氯化鐵濃溶液腐蝕，其化學反應是：Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2。現將有銅的印刷線路板浸入120mL氯化鐵濃溶液中，有9.6g銅被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經充分反應，溶液中還存在4.8g不溶解的物質。(設溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解)。請回答下列問題：

（1）向溶液中加入鐵粉后，發(fā)生反應的離子反應方程式為 ， 。

（2）充分反應后，溶液中存在4.8g不溶物的成分為 。

（3）充分反應后溶液中一定不存在的金屬離子為 。

（4）比較Fe2+、Fe3+、Cu2+的氧化性大小： 。

（5）試計算最后溶液中Fe2+離子的物質的量濃度 mol/L

Answer 1

【答案】（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+；Cu2＋+ Fe= Fe2＋+ Cu

（2）Cu；（3）Fe3＋；（4）Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋；（5）5.0

【解析】

試題分析：：（1）向氯化鐵、氯化銅溶液中加入鐵粉后，發(fā)生反應的離子反應方程式為：Fe+2Fe3+═3Fe2+，Fe+Cu2+═Fe2++Cu；故答案為：Fe+2Fe3+═3Fe2+；Fe+Cu2+═Fe2++Cu；

（2）加入Fe粉前，溶液中有Cu2+、Fe2+、Cl-、可能還有Fe3+，現有8.4gFe為0.15mol，9.6gCu為0.15mol，若無Fe3+，那么Fe恰好把9.6gCu全部置換，而現在只有4.8g不溶物，所以不可能為Fe，只能是Cu，故答案為：Cu；

（3）反應順序是Fe先和過量的Fe3+反應，再置換部分Cu2+，溶液中一定不存在的金屬離子為Fe3+，故答案為：Fe3+；

（4）由化學方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Fe+Cu2+═Fe2++Cu，氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，即溶液中離子氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2，故答案為：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2

（5）反應順序是Fe先和過量的Fe3+反應，再置換部分Cu2+，所以存在Cl-，Fe2+，Cu2+；溶液中剩余的Cu元素為9.6-4.8=4.8g，0.075mol， C(Cu2+)=0.075/0.12=0.625mol/L 綜合來看，溶液中是4.8gCu和8.4gFe恰好完全還原了Fe3+，Cu失電子為0.075×2=0.15mol，Fe失電子8.4÷56×2=0.3mol，合計0.45mol，所以原有Fe3+0.45mol，最后所有的Fe元素都變成Fe2+，故C(Fe2+)=(0.15+0.45)/0.12=5.0mol/L，故答案為： 5.0mol/L．