Question

12．金屬銅能被FeCl₃的濃溶液腐蝕，其化學方程式是：Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂．現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mL FeCl₃的溶液中，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，經充分反應，溶液中還存在4.8g不溶物．（設溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解）．
（1）根據(jù)9.6g銅被腐蝕，最后溶液中還有4.8g不溶物，說明溶液中肯定還有Cu²⁺，所以4.8g固體不可能有Fe，即4.8g是Cu．
（2）9.6g銅被腐蝕生成0.3 mol Fe²⁺．
（3）最后溶液中金屬離子物質的量濃度c（Cu²⁺）=0.625mol/L，c（Fe²⁺）=5mol/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、固體物質的成分；
（2）9.6gCu的物質的量為：$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol，依據(jù)Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂計算即可；
（3）利用物質的量守恒以及電子得失守恒計算即可．

解答 解：（1）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不容物，所以不可能為Fe只能是Cu；
故答案為：Cu²⁺；Fe；Cu；
（2）9.6gCu的物質的量為：$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol，1molCu失去電子數(shù)為2，故失去電子數(shù)為0.3mol，1molFe³⁺變?yōu)镕e²⁺，得到電子數(shù)為1mol，依據(jù)氧化還原反應得失電子守恒，故有0.3mol的Fe²⁺生成，
故答案為：0.3；
（3）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，[Cu²⁺]=$\frac{0.075}{0.12}$=0.625mol/L 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/=5.0mol/L，
故答案為：0.625mol/L；5mol/L．

點評 本題主要考查的是銅以及鐵之間的轉化關系、有關物質量的計算，屬于中等題，鍛煉了同學們分析問題、解決問題的能力．