Question

16．某工廠用FeCl₃溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產(chǎn)印刷電路（已知發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl_3⁺Cu→2FeCl₂+CuCl₂）．課外活動(dòng)小組為確認(rèn)生產(chǎn)后的廢液的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）取10mL廢液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 8.61g．（2）另取10mL廢液放入銅片充分反應(yīng)，銅片質(zhì)量減少了0.256g．下列關(guān)于原廢液及其形成的判斷正確的是（　�。�

• A． c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：1
• B． c（Fe³⁺）：c（Cu²⁺）=4：3
• C． c（CI^-）=6mol/L，c（Fe²⁺）=0.6mol/L
• D． 該絕緣板腐蝕后質(zhì)量減少0.384g

Answer 1

分析 廢液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀8.61g，沉淀為AgCl，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算AgCl的物質(zhì)的量，根據(jù)氯元素守恒計(jì)算溶液中n（Cl^-），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算原廢液中c（Cl^-）；廢液放入銅片充分反應(yīng)，銅片質(zhì)量減少了0.256g，說明溶液中含有Fe³⁺，根據(jù)銅片減少的質(zhì)量結(jié)合方程式計(jì)算溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算原廢液中c（Fe ³⁺）；由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根據(jù)電荷守恒，原廢液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Cl^-），據(jù)此計(jì)算原廢液中c（Fe²⁺）、c（Cu²⁺）．

解答 解：（1）取10mL廢液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 8.61g，沉淀為AgCl，n（Cl^-）=$\frac{8.61g}{143.5g/mol}$=0.06mol，c（Cl^-）=6mol/L，陰離子只此一種，帶負(fù)電荷量也是0.06mol，則沒加含銅絕緣板時(shí)應(yīng)含有Fe³⁺ 0.02mol（電荷守恒）；
由（2）加含銅絕緣板后就會(huì)發(fā)生Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，F(xiàn)e³⁺減少，Cu²⁺、Fe²⁺增加，但是正電荷的物質(zhì)的量還是0.06mol，銅片質(zhì)量減少了0.256g，即$\frac{0.256g}{64g/mol}$=0.004mol，令10mL廢液中Fe³⁺為nmol，則：
2FeCl₃ +Cu═2FeCl₂+CuCl₂
2      1
nmol  0.004
故n=0.008mol，所以原廢液中c（Fe³⁺）=$\frac{0.008mol}{0.01L}$=0.8mol/L，
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根據(jù)電荷守恒，原廢液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Cl^-），原廢液中c（Cl^-）=6mol/L，故3×0.8+2c（Fe²⁺）+2×$\frac{1}{2}$c（Fe²⁺）=6，解得c（Fe²⁺）=1.2mol/L，則c（Cu²⁺）=0.6mol/L，故原廢液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1.2mol/L：0.8mol/L=3：2，c（Fe³⁺）：c（Cu²⁺）=0.8mol/L：0.6mol/L=4：3
A．由以上分析可知原廢液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：2，故A錯(cuò)誤；
B．由上述分析可知，c（Fe³⁺）：c（Cu²⁺）=4：3，故B正確；
C．由上述分析可知，c（Cl^-）=6mol/L，c（Fe²⁺）=1.2mol/L，故C錯(cuò)誤；
D．該絕緣板腐蝕后減少的質(zhì)量，即是參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量，原廢液中c（Cu²⁺）=0.6mol/L，但是原廢液的總體積不知道，所以無法計(jì)算Cu的總物質(zhì)的量和質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，把握發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及電荷守恒、原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、計(jì)算能力的考查，題目難度較大．