Question

现有浓度均为1.0mol·L^-1的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂混合溶液各100mL，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。

（1）反应完毕后，铁粉有剩余：

①反应完毕后，溶液中一定含有          阳离子，为         mol；

②固体干燥后，与反应前加入铁粉的质量相比      （填“多”或“少”）      g。

（2）反应完毕后，有铜生成，铁粉无剩余。则反应完毕后溶液一定含有          阳离子，该阳离子在溶液中的物质的量的范围是                      。

Answer 1

（1）① Fe²⁺；0.35mol   ② 少；2.0 g  （2）Fe²⁺；0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol

解析:

在上述混合溶液中加入定量的铁粉，依次发生如下反应：2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺，Fe＋Cu²⁺＝Fe²⁺＋Cu。（1）如果反应完毕后，铁粉有剩余，Fe³⁺、Cu²⁺全部反应生成Fe²⁺，不难算出0.10 mol Fe³⁺可生成0.15 mol Fe²⁺，0.10 mol Cu²⁺可生成0.10 mol Fe²⁺，共0.35mol；在“2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺”中Fe减少了2.8 g，在“Fe＋Cu²⁺＝Fe²⁺＋Cu”中固体增加了0.08 g，因此，固体干燥后，与反应前加入铁粉的质量相比少了2.0 g。（2）如果反应完毕后，有铜生成，铁粉无剩余，反应“2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺”进行完全，“Fe＋Cu²⁺＝Fe²⁺＋Cu”部分反应或完全反应，由此可确定反应完毕后溶液一定含有Fe²⁺，Fe²⁺物质的量应大于0.25mol，小于或等于0.35mol。