Question

把等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl₃溶液中充分反应后取出部分溶液，
（1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中存在的离子有______．
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有______，可能存在的金属粉末有______．
（3）若加入的金属全部溶解，则溶液中n（Cu²⁺）：n（Fe²⁺）是______．
（4）若（3）反应后的溶液中有3种金属离子，欲从中回收Cu和FeCl₃，需要用到的试剂有（按反应顺序填写）______．
（5）在500mL0.1mol?L^-1的FeCl₂溶液中通入一定量Cl₂，待反应结束后，将溶液稀释到1L，再取出

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稀溶液加入足量的AgNO₃溶液，得到2.009g沉淀．原溶液中被氧化的Fe²⁺的物质的量为______mol；若将剩余的Fe²⁺全部氧化，还需加入0.5mol?L^-1的稀硝酸______mL．

Answer 1

（1）FeCl₃具有强氧化性，可与Cu、Fe反应，发生Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，说明FeCl₃过量，Fe、Cu完全反应，则溶液中一定存在Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-，
故答案为：Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-；
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，说明FeCl₃完全反应，因还原性Fe＞Cu，则一定发生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，所以溶液中一定含有Fe²⁺、Cl^-，如金属有剩余，则一定含有Cu，可能含有Fe，
故答案为：Fe²⁺、Cl^-；Fe、Cu；
（3）若加入的金属全部溶解，分别发生2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，设Fe、Cu分别为1mol，则共生成n（Cu²⁺）=1mol，n（Fe²⁺）=5mol，
所以溶液中n（Cu²⁺）：n（Fe²⁺）是1：5，
故答案为：1：5；
（4）若（3）反应后的溶液中有3种金属离子，则为Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，欲从中回收Cu和FeCl₃，应先加入过量的铁粉，先后发生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂、Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，过滤后在滤渣中加入盐酸和除去Fe，在滤液中通入氯气，可发生2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，
故答案为：Fe、稀盐酸、Cl₂；
（5）稀溶液加入足量的AgNO₃溶液，得到2.009g沉淀，为AgCl，n（AgCl）=

2.009g

143.5g/mol

=0.014mol，
则1L溶液中含有n（Cl^-）=0.14mol，
500mL 0.1mol?L^-1 的FeCl₂溶液中n（Cl^-）=0.5L×0.1mol/L×2=0.1mol，
所以反应的n（Cl₂）=

0.14mol-0.1mol

2

=0.02mol，
由2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-可知，原溶液中被氧化的Fe²⁺的物质的量为0.04mol，
还剩n（Fe²⁺）=0.5L×0.1mol/L-0.04mol=0.01mol，
如被HNO₃氧化，发生3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
则需n（HNO₃）=

0.04mol

3

（包括被还原和表现酸性生成Fe（NO₃）₃），
c（HNO₃）=

0.04mol 3

0.5L

=0.0267L=26.7mL，
故答案为：0.04；26.7．