Question

1．某工廠用FeCl₃溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產(chǎn)印刷電路，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂．實驗小組的同學(xué)對生產(chǎn)印刷電路板的廢液成分進行了如下探究：
①取少量廢液，滴加KSCN溶液顯紅色．
②取100mL廢液，加入足量的AgNO₃溶液，析出沉淀43.05g．
③另取100mL廢液，加入一定質(zhì)量的銅片，充分反應(yīng)后，測得銅片的質(zhì)量減少了2.56g，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變色．
根據(jù)探究實驗得出結(jié)論：
（1）廢液中含有的金屬離子是Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺．
（2）100mL廢液中Cl^-的物質(zhì)的量是0.3mol．
（3）原100mL廢液中銅離子的物質(zhì)的量濃度是0.1mol/L．

Answer 1

分析 ①滴加KSCN溶液顯紅色，廢液中一定存在Fe³⁺；
②沉淀43.05g為氯化銀，物質(zhì)的量是$\frac{43.05g}{143.5g/mol}$=0.3mol；
③銅片的質(zhì)量減少了2.56g，參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量是$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，
（1）根據(jù)以上分析判斷出廢液中含有的金屬離子；
（2）根據(jù)氯離子守恒，由②中氯化銀的物質(zhì)的量進行計算；
（3）根據(jù)反應(yīng) 2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺ 和氯化鐵的物質(zhì)的量，計算出氯化鐵完全反應(yīng)消耗的銅的物質(zhì)的量，③中消耗了銅0.04mol，從而計算出廢液中的銅離子的物質(zhì)的量．

解答 解：①滴加KSCN溶液顯紅色，廢液中一定存在Fe³⁺；
②沉淀43.05g為氯化銀，物質(zhì)的量是$\frac{43.05g}{143.5g/mol}$=0.3mol；
③發(fā)生了反應(yīng)：2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺； 參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量是$\frac{2.56g}{64g/mol}$=0.04mol，故n（Fe³⁺）=0.08mol；
（1）滴加KSCN溶液顯紅色，廢液中一定存在Fe³⁺，由反應(yīng)2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺可知，廢液中含有的金屬離子是：Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺，
故答案為：Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺；
（2）根據(jù)氯離子守恒，n（Cl^-）=n（AgCl）=0.3mol，
故答案是：0.3mol；
（3）原溶液中含有的氯化鐵的物質(zhì)的量是：$\frac{n（C{l}^{-}）}{3}$=0.1mol，根據(jù)反應(yīng)2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺，氯化鐵能夠消耗0.05molCu，由于③中只消耗了0.04molCu，故100mL廢液中Cu²⁺的物質(zhì)的量是：0.05mol-0.04mol=0.01mol，c（Cu²⁺）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；
故答案為：0.1mol/L．

點評 本題以氯化鐵為載體考查了離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的計算，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計算能力，題目難度中等，注意把握氯化鐵與銅的反應(yīng)、以及原子守恒在計算中的應(yīng)用方法．