Question

（10分）

Ⅰ．向FeCl3溶液中加入鐵粉和銅粉混合粉末，充分反應(yīng)后，下列情況可能存在的是 （填序號(hào)）

Ⅱ．今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現(xiàn)提供4mol／L的FeCl3，溶液（其他用品略），某課外活動(dòng)小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（假定反應(yīng)前后溶液體積不變）。

（1）試判斷第④組剩余固體質(zhì)量x為 。第①組實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）試判斷第②組剩余固體的成分為 。

（3）原混合粉末中Fe、Cu的物質(zhì)的量之比為 。

 

Answer 1

（共10分）

Ⅰ.②③⑥⑦(2分，對(duì)4個(gè)得2分、對(duì)3個(gè)得1分、對(duì)2個(gè)或1個(gè)、錯(cuò)一個(gè)均無(wú)分)

Ⅱ.（1） 0 (2分) 2Fe3++ Fe=3Fe2+(2分)

（2）Cu(2分) （3） 6﹕1(2分)

【解析】

試題分析：Ⅰ.①④、在金屬活動(dòng)性順序中，鐵在銅的前面，鐵能與銅鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，向裝有氯化鐵溶液的燒杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，則鐵優(yōu)先與氯化鐵發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，然后銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，故濾液中一定含有氯化亞鐵，故①④錯(cuò)誤；②③、充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)有銅剩余，則溶液中一定無(wú)氯化鐵，一定有FeCl2，可能有CuCl2，故②③正確；⑤若有鐵剩余，則溶液中一定不含氯化銅和氯化鐵，故⑤錯(cuò)誤；⑥充分反應(yīng)后沒(méi)有固體剩余，則可能是氯化鐵還會(huì)剩余，金屬量不足的情況，故⑥正確；⑦充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)銅、鐵都存在，則濾液中一定不含有氯化鐵、氯化銅，只有氯化亞鐵，故⑦正確，所以答案為：②③⑥⑦

Ⅱ.（1）第④組實(shí)驗(yàn)，可以看作再第②組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再加入50mL FeCl3溶液，發(fā)生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，50mL溶液可以溶解Cu的質(zhì)量=0.05L×4mol/L×1/2×64g/mol=6.4g，故x=6.4g-6.4g=0；；第①組實(shí)驗(yàn)Fe3+還未反應(yīng)完，所以發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++ Fe=3Fe2+

（2）鐵的還原性強(qiáng)于銅，所以Fe3+先和鐵反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe2+，反應(yīng)完全后Fe3+有剩余，再與銅發(fā)生反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，能剩余的固體可以是銅，可以是鐵和銅，第②組實(shí)驗(yàn)中，有固體剩余，故FeCl3溶液全部參與反應(yīng)，若只發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+，可以溶解Fe的質(zhì)量為0.3L×4mol/L×1/2×56g/mol=33.6g，300mL FeCl3溶液能溶解金屬質(zhì)量40g-6.4g=33.6g，第③組實(shí)驗(yàn)，可以看作再第②組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再加入30mL FeCl3溶液，實(shí)際溶解金屬質(zhì)量=6.4g-2.56g=3.84g，若只發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+，30mL溶液可以溶解Fe的質(zhì)量為0.03L×4mol/L×1/2×56g/mol=3.36g，若只發(fā)生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，30mL溶液可以溶解Cu的質(zhì)量為0.03L×4mol/L×1/2×64g/mol=3.84g，可推斷第②組實(shí)驗(yàn)中Fe恰好反應(yīng)完全，剩余固體為Cu

（3）根據(jù)（1）中分析可知Cu為6.4g，F(xiàn)e的質(zhì)量=40g-6.4g=33.6g，故n（Fe）=33.g÷56g/mol=0.6mol，n（Cu）=6.4g÷64g/mol==0.1mol，原混合粉末中Fe、Cu的物質(zhì)的量之比=0.6mol：0.1mol=6：1。

考點(diǎn)：本題考查氧化還原反應(yīng)原理及反應(yīng)順序、混合物的計(jì)算、離子方程式的書(shū)寫(xiě)。