Question

19．金屬銅能被氯化鐵濃溶液腐蝕，其化學反應是：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂．現(xiàn)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(jīng)充分反應，溶液中還存在4.8g不溶解的物質(zhì)．（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Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，F(xiàn)e+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu．
（2）充分反應后，溶液中存在4.8g不溶物的成分為Cu．
（3）充分反應后溶液中一定不存在的金屬離子為Fe³⁺．
（4）比較Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺的氧化性大�。篎e³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺．
（5）試計算最后溶液中Fe²⁺離子的物質(zhì)的量濃度5.0mol/L．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂、Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu判斷溶液中剩余的金屬離子、固體物質(zhì)的成分；
（2）依據(jù)Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂計算即可；
（3）反應順序是Fe先和過量的Fe³⁺反應，再置換部分Cu²⁺，據(jù)此回答判斷；
（4）氧化還原反應中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，據(jù)此回答；
（5）利用物質(zhì)的量守恒以及電子得失守恒計算即可．

解答 解：（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⁺，F(xiàn)e+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⁺，F(xiàn)e²⁺，Cl^-，可能還有Fe³⁺，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，現(xiàn)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⁺，存在Cl^-、Fe²⁺、Cu²⁺，故答案為：Fe³⁺；
（4）由化學方程式Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，即溶液中離子氧化性Fe³⁺大于Cu²⁺，根據(jù)金屬活動順序表，Cu²⁺＞Fe²⁺，所以氧化性順序是：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，
故答案為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；
（5）加入Fe，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^-，F(xiàn)e²⁺，Cu²⁺；溶液中剩余的Cu元素為9.6-4.8=4.8g，0.075mol，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0.15mol，F(xiàn)e失電子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[Fe²⁺]=$\frac{0.15+0.45}{0.12}$mol/L=5.0mol/L，
故答案為：5.0．

點評 本題主要考查的是銅以及鐵之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、計算，屬于中等題，鍛煉了同學們分析問題、解決問題的能力，難度中等．