Question

某100mL的CuCl₂溶液中，已知溶液中的Cl^-的濃度為0.2mol?L^-1．現(xiàn)將一定量的鐵粉投入到該溶液中，若反應(yīng)后溶液體積不變，回答下列問(wèn)題：
（1）原溶液中Cu²⁺的濃度為_(kāi)_____；
（2）反應(yīng)后測(cè)得Cl^-的濃度為_(kāi)_____mol?L^-1；
（3）反應(yīng)中氧化劑是______，反應(yīng)后測(cè)得溶液中Fe²⁺的濃度為0.05mol?L^-1，則反應(yīng)生成銅單質(zhì)的質(zhì)量為_(kāi)_____g；轉(zhuǎn)移電子______個(gè)；
（4）剩余的Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____．

Answer 1

解：（1）由化學(xué)式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=c（Cl^-）=×0.2mol/L=0.1mol/L；故答案為：0.1mol/L；
（2）加入一定量的鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不參加反應(yīng)，體積不變，Cl^-濃度不變?yōu)?.2mol/L，
故答案為：0.2；
（3）發(fā)生反應(yīng)Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，反應(yīng)中CuCl₂→Cu，Cu元素化合價(jià)由+2價(jià)降低為0價(jià)，CuCl₂是氧化劑；
Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu
0.05mol?L^-1×0.1L 0.005mol
反應(yīng)生成銅單質(zhì)的質(zhì)量為0.005mol×64g/mol=0.32g；
n（Fe²⁺）=0.1L×0.05mol/L=0.005mol，反應(yīng)中Fe→Fe²⁺，化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為：0.005mol×2=0.01mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為：0.01mol×N_Amol^-1=0.01N_A
故答案為：CuCl₂；0.32；0.01N_A；
（4）Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu
0.005mol 0.1L×0.05mol/L
剩余的Cu²⁺的物質(zhì)的量為：0.1mol/L×0.1L-0.005mol=0.005mol，其物質(zhì)的量濃度為 =0.05mol/L，
故答案為：0.05mol/L．
分析：（1）由化學(xué)式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=c（Cl^-）；
（2）加入一定量的鐵粉，發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不參加反應(yīng)，體積不變，Cl^-濃度不變；
（3）所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑；根據(jù)離子方程式Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu來(lái)計(jì)算；反應(yīng)中Fe→Fe²⁺，化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為Fe²⁺的物質(zhì)的量2倍，根據(jù)N=nN_A計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目；
（4）根據(jù)離子方程式Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu來(lái)計(jì)算出剩余Cu²⁺的物質(zhì)的量，然后求出其濃度；
點(diǎn)評(píng)：本題考查離子方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)基本概念與有關(guān)計(jì)算、常用化學(xué)計(jì)量的有關(guān)計(jì)算等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．