Question

8．在硫酸铁溶液中，加入a g铜完全溶解后再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，下列说法中正确的有
（　　）
①若a＞c，则残余固体是铁和Cu的混合物  
②若a＞c，则最终溶液中一定有Fe²⁺、和Cu²⁺
③若a＞c，则最终溶液中一定没有Fe³⁺
④若a＜c，则最终溶液中可能有Cu²⁺
⑤若a＜c，则最终溶液中一定有Fe²⁺．

• A． 0项
• B． 1项
• C． 2项
• D． 3项

Answer 1

分析 在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，向盛有FeCl₃溶液的烧杯内分别加入铁粉和铜粉，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和铜，利用此知识解决即可．

解答 解：此题中发生的化学反应有三个，方程式如下：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；CuCl₂+Fe=FeCl₂+Cu；2FeCl₃+Fe=3FeCl₂     
依元素守恒可知
    步骤一：ag铜完全溶解后，变为ag铜离子，
    步骤二：若加入的铁足够多的话，可将溶液中的铜离子全部变回金属铜（ag）甚至还会有铁剩余，此时，残余固体（cg）应大于或等于ag，
    依题意：a＞c可知，加入的铁是不足量的，此时溶液中还有部分铜未完全置换出来．
    结论1：剩余固体为Cu，不可能有Fe剩，溶液中不可能存在Fe³⁺离子，故①错误、③正确，
    步骤三：根据方程式可知，溶液中一定有Fe²⁺，因上述推导可知，溶液中还应有Cu²⁺剩余，由方程式1可知，Cu与Fe³⁺是不能共存的，剩余固体中有Cu，则溶液中必无Fe³⁺
    结论2：充分反应后剩余固体为Cu，而溶液中含FeCl₂和CuCl₂，②正确；
当a＜c可知，cg中含有铜，同时铁过量，溶液中不可能含铜离子，铁离子被还原为亚铁离子，最终溶液中一定有Fe²⁺．故④错误、⑤正确；
所以有三组正确，
故选D

点评 本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行，要注意根据铁和铜的活动性强弱确定反应的先后顺序，题目难度中等．