Question

金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽�，F(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)

(1)寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式______________________________________

________________________________________________________________________。

(2)若銅完全溶解時，溶液中的Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，則溶解銅的質(zhì)量是________ g，溶液中的c(SO)＝________ mol·L^－1。

(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng)，請判斷圖中的正、負(fù)極，并選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作電極，寫出電極反應(yīng)式，填在相應(yīng)的表格中。

	正、負(fù)極判斷	電極材料	電極反應(yīng)式
X極
Y極

Answer 1

解析　(1)Cu與Fe₂(SO₄)₃反應(yīng)生成CuSO₄和FeSO₄，可知離子方程式為Cu＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋；(2)溶液中的Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，故c(H^＋)＝c(Cu^2＋)＝0.1 mol·L^－1，故n(Cu^2＋)＝0.1 mol·L^－1×0.1 L＝0.01 mol，溶解銅的質(zhì)量為0.01 mol×64 g·mol^－1＝0.64 g；反應(yīng)后溶液中的陽離子為：Fe^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋、H^＋，而Cu＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋，可見Fe^2＋的物質(zhì)的量濃度為Cu^2＋的兩倍，依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律，故0.1 mol·L^－1×3＋0.2 mol·L^－1×2＋0.1 mol·L^－1×2＋0.1 mol·L^－1×1＝c(SO)×2，解得c(SO)＝0.5 mol·L^－1。

答案　(1)Cu＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋　(2)0.64　0.5　(3)如下表

	正、負(fù)極判斷	電極材料	電極反應(yīng)式
X極	負(fù)極	銅	Cu－2e－===Cu2＋
Y極	正極	碳	2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋