Question

【题目】现将一铜块浸入500mL某浓度FeCl3溶液中，一段时间后取出，向所得溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后有固体剩余。过滤，取出20.0mL滤液，向其中滴入1.20mol/L AgNO3溶液100mL时，溶液恰好完全沉淀。请回答下列有关问题（忽略反应前后溶液体积的变化，计算结果保留三位有效数字）：

（1）原FeCl3溶液的物质的量浓度为__________________________。

（2）假若剩余固体中有铁粉，则向溶液中加入的铁粉质量至少大于____________________。

Answer 1

【答案】2.00mol/L 28.0g

【解析】

由题意铜与FeCl3溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁，一段时间后取出，向所得溶液中加入一定量的铁粉，铁粉与过量氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜，反应过程中氯离子的物质的量不变；由消耗硝酸银溶液的量可以计算溶液中的氯离子的量，进而计算氯化铁溶液的浓度和加入铁粉的量。

（1）100mL 1.20mol/L AgNO3溶液中AgNO3的物质的量为0.12mol，由离子方程式Ag++Cl—=AgCl↓可知，20.0mL滤液中含有的氯离子的物质的量为0.12mol，因反应过程中氯离子的物质的量不变，则500mL原溶液中含有的氯离子的物质的量为0.12mol×25=3mol，由此可知FeCl3溶液的物质的量浓度为c（Cl—）=×=2.00mol/L，故答案为：2.00mol/L；

（2）假若剩余固体中有铁粉，以上反应可以视作铜未参与反应，实际上是氯化铁溶液与过量铁反应生成氯化亚铁，由方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2可知，n（Fe）=n（FeCl3）=×0.5L×2.00mol/L=0.5mol，则向溶液中加入的铁粉质量至少大于0.5mol×56g/mol=28.0g，故答案为：28.0g。