Question

某100mL的CuCl₂溶液中，已知溶液中的Cl^-的浓度为0.2mol/L．现将一定量的铁粉投入到该溶液中，若反应后溶液的体积不变，回答下列问题：
（1）写出该反应的离子方程式

Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu

；
（2）原溶液中Cu²⁺的浓度为

0.1

；反应后测得Cl^-的浓度为

0.2

mol/L；
（3）反应中氧化剂是

CuCl₂

，氧化产物是

FeCl₂

；
（4）反应后测得溶液中Fe²⁺的浓度为0.05mol/L，则反应中转移电子

0.01N_A

个．

Answer 1

分析：（1）铁与氯化铜反应生成铜与氯化亚铁；
（2）由化学式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=

1

2

c（Cl^-）；
加入一定量的铁粉，发生反应Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不参加反应，体积不变，Cl^-浓度不变；
（3）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，所含元素化合价升高的反应物是还原剂，还原剂发生氧化反应，生成氧化产物，结合反应中元素化合价变化判断；
（4）根据n=cV计算Fe²⁺的物质的量，反应中Fe→Fe²⁺，化合价由0价升高为+2价，转移电子物质的量为Fe²⁺的物质的量2倍，根据N=nN_A计算转移电子数目．

解答：解：（1）铁与氯化铜反应生成铜与氯化亚铁，反应离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，故答案为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）由化学式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=

1

2

c（Cl^-）=

1

2

×0.2mol/L=0.1mol/L；
加入一定量的铁粉，发生反应Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不参加反应，体积不变，Cl^-浓度不变为0.2mol/L，故答案为：0.1；0.2；
（3）发生反应Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，反应中CuCl₂→Cu，Cu元素化合价由+2价降低为0价，CuCl₂是氧化剂；
反应中Fe→FeCl₂，Fe元素化合价由0价升高为+2价，Fe是还原剂，故FeCl₂是氧化产物，故答案为：CuCl₂；FeCl₂；
（4）n（Fe²⁺）=0.1L×0.05mol/L=0.005mol，反应中Fe→Fe²⁺，化合价由0价升高为+2价，转移电子物质的量为：0.005mol×2=0.01mol，
转移电子数目为：0.01mol×N_Amol^-1=0.01N_A，故答案为：0.01N_A．

点评：本题考查离子方程式的书写、氧化还原反应基本概念与有关计算、常用化学计量的有关计算等，难度不大，注意基础知识的掌握．