题目内容

用FeCl₃溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路是成熟的传统工艺，现对某印刷电路生产厂家蚀刻绝缘板后所得的混合溶液（标记为A）进行如下分析：
①取50.0mL A溶液加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀86.1g
②取50.0mL A溶液试探性地加入1.12g铁粉，结果全部溶解未见固体析出
③向实验②所得溶液中加入50mL稀硝酸，产生1.12L NO（标准状况），反应后所得溶液的pH为1．
结合上述信息计算：
（1）所得沉淀的物质的量mol；
（2）该厂所使用的FeCl₃溶液的物质的量浓度mol/L；
（3）A溶液中Cu²⁺的物质的量浓度．

解：取50.0mL A溶液加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀86.1g为氯化银沉淀，物质的量= $\text{[math]}$ =0.6mol；
取50.0mL A溶液试探性地加入1.12g铁粉物质的量为0.02mol，发生反应为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，溶解Fe³⁺物质的量0.04mol，生成Fe²⁺物质的量为0.06mol；
向实验②所得溶液中加入50mL稀硝酸，产生1.12L NO（标准状况）物质的量为0.05mol，反应后所得溶液的pH为1，说明硝酸剩余溶液中已无Fe²⁺；发生的反应为：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，溶解的Fe²⁺物质的量为0.15mol，则原溶液中Fe²⁺物质的量为0.15mol-0.06mol-=0.09mol；2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，消耗铁离子物质的量为0.09mol，生成Cu²⁺物质的量为0.045mol；
（1）由上述分析可知沉淀86.1g为氯化银沉淀，物质的量= $\text{[math]}$ =0.6mol，故答案为：0.6mol；
（2）由氯离子守恒，原溶液中Fe³⁺中氯离子物质的量0.6mol，Fe³⁺物质的量为 0.2mol，所以原溶液中氯化铁浓度= $\text{[math]}$ =4mol/L，故答案为：4 mol/L；
（3）原溶液中Cu²⁺物质的量浓度= $\text{[math]}$ =0.9mol/l，故答案为：0.9mol/L．
分析：（1）所得沉淀为氯化银，依据n= $\text{[math]}$ 计算物质的量；
（2）取50.0mL A溶液试探性地加入1.12g铁粉，结果全部溶解未见固体析出，说明铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中为氯化亚铁和氯化铜溶液；
（3）向实验②所得溶液中加入50mL稀硝酸，产生1.12L NO（标准状况），是硝酸氧化亚铁离子的反应，反应后所得溶液的pH为1，说明硝酸剩余无Fe²⁺．
点评：本题考查了铁及其化合物性质的计算应用，主要是氯离子守恒计算，氧化还原反应的离子方程式的计算，题目难度中等．