Question

現(xiàn)有濃度各為1mol/L的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混和溶液100ml，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空．
（1）反應完畢，鐵粉有剩余．
①反應完畢，溶液中一定含有

Fe²⁺

陽離子，是

0.35

mol，一定沒有

Fe³⁺、Cu²⁺

陽離子．
②固體物質烘干后，其中一定含有

Cu

和

Fe

，和反應前加入的鐵粉質量比

少

（填多或少）

2

克．
（2）反應完畢，有銅生成，鐵粉無剩余．
①反應后的溶液中一定含有

Fe²⁺

陽離子，該陽離子在溶液中的物質量的范圍是

0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol

．
②溶液中可能含有

Cu²⁺

陽離子，該陽離子在溶液中物質的量的可能存在范圍是

0≤n（Cu²⁺）＜0.1mol；

．
③溶液中一定不含

Fe³⁺

陽離子．

Answer 1

分析：根據(jù)FeCl₃、CuCl₂的氧化性強弱判斷反應先后順序，從而確定固體的成分、溶液的成分；有固體銅剩余，則一定無三價鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；若有鐵剩余，一定有銅生成，三價鐵離子和二價銅離子無剩余．

解答：解：（1）當鐵粉有剩余時，溶液中的Fe³⁺、Cu²⁺全部參加反應生成Fe²⁺和Cu，反應的反應方程式為：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，
①溶液中一定沒有Fe³⁺、Cu²⁺，一定含有Fe²⁺；反應后溶液中的溶質為氯化亞鐵，根據(jù)氯離子守恒：n（Cl^-）=（1mol/L×3+1mol/L×2+1mol/L×2）×0.1L=0.7mol，所以n（Fe²⁺）=

1

2

n（Cl^-）=0.35mol；
故答案為：Fe²⁺；0.35；Fe³⁺、Cu²⁺；
②根據(jù)方程式；2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，
反應消耗鐵的量為n（Fe）=

1

2

n（FeCl₃）+n（Cu）=

1

2

×1mol/L×0.1L+1mol/L×0.1L=0.15mol，
所以鐵的質量為：0.15mol×56g/mol=8.4g，
反應生成的銅為n（Cu）=1mol/L×0.1L=0.1mol，
所以銅的質量為；0.1mol×64g/mol=6.4g，
固體質量減少8.4g-6.4g=2g；
故答案為：Cu；Fe；少；2；
（2）當有銅生成，鐵粉無剩余，溶液中一定沒有Fe³⁺，Cu²⁺恰好全部參加反應或部分反應生成Fe²⁺和Cu，所以溶液中一定沒有Fe³⁺，可能含有Cu²⁺，一定含有Fe²⁺；
①如果只有Fe²⁺，則其物質的量為：0.35mol，如果還有Cu²⁺，且最多為0.1mol時，只發(fā)生2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，則Fe²⁺物質的量為0.25mol，由于兩個反應都發(fā)生，所以Cu²⁺小于0.1mol，因此Fe²⁺物質的量大于0.25mol，故Fe²⁺物質的量為：0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol；
故答案為：①；0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol；
②若銅離子全部反應則剩余物質的量為0，若沒有反應則剩余物質的量為0.1mol，所以銅離子的物質的量范圍為：0≤n（Cu²⁺）＜0.1mol；故答案為：Cu²⁺；0≤n（Cu²⁺）＜0.1mol；
③溶液中一定不含F(xiàn)e³⁺，故答案為：Fe³⁺；

點評：本題考查了Fe與Fe³⁺、Cu²⁺的反應，能正確判斷固體的成分是解本題的關鍵，根據(jù)固體的成分了解反應的先后順序，從而確定溶液的成分．