Question

13．工廠用FeCl₃溶液腐蝕表面有銅的印刷電路板，課外活動(dòng)小組為確定生產(chǎn)后廢液的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取10.0mol廢液加入足量的AgNO₃溶液，產(chǎn)生沉淀8.61g
②另取10.0mol廢液放入足量銅片充分反應(yīng)，銅片質(zhì)量減少了0.256g，下列關(guān)于原廢液組成的判斷正確的是（　�。�

• A． 只含有Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-
• B． c（Fe^2-）：c（Cu²⁺）=1：2
• C． c（Cl^-）=6.0mol．L^-1，c（Fe²⁺）=1.2mol．L^-1
• D． c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：1

Answer 1

分析 A．該溶液能和Cu反應(yīng)，說(shuō)明溶液中還含有Fe³⁺，發(fā)生反應(yīng)2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，據(jù)此判斷溶液中含有的離子；
B．由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺）；
C．廢液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀8.61g為AgCl，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算AgCl的物質(zhì)的量，根據(jù)氯元素守恒計(jì)算溶液中n（Clˉ），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算原廢液中c（Clˉ）；
根據(jù)反應(yīng)：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，可知溶液中n（Fe ³⁺）=2n（Cu）=$\frac{0.256g}{64g/mol}$=0.004mol，進(jìn)而計(jì)算原廢液中c（Fe ³⁺），由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根據(jù)電荷守恒，原廢液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Clˉ），據(jù)此計(jì)算原廢液中c（Fe²⁺）；
D．結(jié)合C中的計(jì)算確定c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）．

解答 解：A．廢液放入銅片充分反應(yīng)，銅片質(zhì)量減少了0.256g，說(shuō)明溶液中含有Fe³⁺，結(jié)合反應(yīng)：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液一定含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Clˉ，故A錯(cuò)誤；
B．由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），故c（Fe^2-）：c（Cu²⁺）=2：1，故B錯(cuò)誤；
C．廢液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 8.61g，沉淀為AgCl，故n（AgCl）=$\frac{8.61g}{143.5g/mol}$=0.06mol，原廢液中c（Clˉ）=$\frac{0.06mol}{0.01L}$=6mol/L，
廢液放入銅片充分反應(yīng)，銅片質(zhì)量減少了0.256g，說(shuō)明溶液中含有Fe³⁺，發(fā)生反應(yīng)：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，由方程式可知溶液中n（Fe ³⁺）=2n（Cu）=2×$\frac{0.256g}{64g/mol}$=0.008mol，所以原廢液中c（Fe ³⁺）=$\frac{0.008mol}{0.01L}$=0.8mol/L，
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原廢液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根據(jù)電荷守恒，原廢液中3c（Fe³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Cl^-），故3×0.8+2c（Fe²⁺）+c（Fe²⁺）=6，解得c（Fe²⁺）=1.2mol/L，故C正確；
D．由C中分析可知，c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1.2mol/L：0.08mol/L=3：2，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)方程式的計(jì)算、混合物反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算等，難度中等，注意電荷守恒的運(yùn)用，側(cè)重考查學(xué)生的分析計(jì)算能力．