Question

14．現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mL氯化鐵濃溶液中，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(jīng)充分反應(yīng)，溶液中還存在4.8g不溶解的物質(zhì)．（設(shè)溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解）．請(qǐng)回答下列問題：
（1）充分反應(yīng)后，溶液中存在4.8g不溶物的成分為Cu（用化學(xué)式表示）．
（2）充分反應(yīng)后溶液中一定不存在的金屬離子為Fe³⁺．
（3）比較Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺的氧化性大�。篎e³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺．
（4）試計(jì)算最后溶液中Fe²⁺離子的物質(zhì)的量濃度5.0mol/L．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂計(jì)算即可；
（2）反應(yīng)順序是Fe先和過量的Fe³⁺反應(yīng)，再置換部分Cu²⁺，據(jù)此回答判斷；
（3）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，據(jù)此回答；
（4）利用物質(zhì)的量守恒以及電子得失守恒計(jì)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不溶物，所以不可能為Fe，只能是Cu，故答案為：Cu；
（2）反應(yīng)順序是Fe先和過量的Fe³⁺反應(yīng)，再置換部分Cu²⁺，溶液中一定不存在的金屬離子為Fe³⁺，存在Cl^-、Fe²⁺、Cu²⁺，故答案為：Fe³⁺；
（3）由化學(xué)方程式Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，即溶液中離子氧化性Fe³⁺大于Cu²⁺，根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，Cu²⁺＞Fe²⁺，所以氧化性順序是：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，
故答案為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；
（4）加入Fe，反應(yīng)順序是Fe先和過量的Fe³⁺反應(yīng)，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，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(jì)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/L=5.0mol/L，
故答案為：5.0．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是銅以及鐵之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、計(jì)算，側(cè)重于考查學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，題目難度中等，注意把握發(fā)生的反應(yīng)以及各物質(zhì)之間的關(guān)系．