现有100mL FeCl3.FeCl2.CuCl2的混合液.其中各种物质的浓度均为1mol/L.在该混合溶液中加入一定量的铁粉．(1)当反应完毕时.铁粉有剩余.此时:①溶液中一定含有的金属离子是Fe2+.其物质的量是0.35mol．②所得固体的成分是Cu.Fe.其质量比反应前加入的铁粉质量少2g．(2)当反应完毕时.如果没有固体物质存在.反应后溶� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．现有100mL FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合液，其中各种物质的浓度均为1mol/L，在该混合溶液中加入一定量的铁粉．
（1）当反应完毕时，铁粉有剩余，此时：
①溶液中一定含有的金属离子是Fe²⁺，其物质的量是0.35mol．
②所得固体的成分是Cu、Fe，其质量比反应前加入的铁粉质量少（填“多”或“少”）2g．
（2）当反应完毕时，如果没有固体物质存在，反应后溶液中一定含有的金属离子是Fe²⁺、Cu²⁺；其中物质的量为定值的金属离子是Cu²⁺，它的物质的量是0.1mol．

分析（1）铁粉有剩余，根据离子氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，反应的反应方程式为：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，溶液中一定存在亚铁离子，再根据方程式进行相关计算；
（2）无固体沉积物存在，说明铁粉不足，溶液中的铜离子没有参与反应．

解答解：（1）由于铁粉有剩余，且氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，所以溶液中Cu²⁺和Fe³⁺完全与铁粉反应，反应的反应方程式为：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，反应后溶液中只存在Fe²⁺，没有Fe³⁺、Cu²⁺，根据氯离子守恒：n（Cl^-）=（1mol/L×3+1mol/L×2+1mol/L×2）×0.1L=0.7mol，所以n（Fe²⁺）=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=0.35mol；根据方程式；2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，反应消耗铁的量为n（Fe）=$\frac{1}{2}$n（FeCl₃）+n（Cu）=$\frac{1}{2}$×1mol/L×0.1L+1mol/L×0.1L=0.15mol，质量为：0.15mol×56g/mol=8.4g，反应生成的铜为n（Cu）=1mol/L×0.1L=0.1mol，质量为；0.1mol×64g/mol=6.4g，固体质量减少8.4g-6.4g=2g；
故答案为：①Fe²⁺；0.35mol；②Cu、Fe；少；2；
（2）反应完毕后，无固体沉积物存在，说明溶液中的铜离子没有参加反应，铁离子可能恰好反应，有可能有剩余，反应后的溶液中一定存在Fe²⁺、Cu²⁺；
不管铁离子是否有剩余，铜离子的物质的量为定值，物质的量=1mol/L×0.1L=0.1mol；
故答案为：Fe²⁺、Cu²⁺；Cu²⁺；0.1mol．

点评本题考查Fe与Fe³⁺、Cu²⁺的反应，难度中等．要注意根据固体的成分了解反应的先后顺序，从而确定溶液的成分．

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	A．	用氯化铁溶液腐蚀铜板：Cu+Fe³⁺═Cu²⁺+Fe²⁺
	B．	用白醋、淀粉碘化钾试纸检验加碘盐是否含碘：5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
	C．	向Ca（HCO₃）₂溶液中加入过量的NaOH溶液：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O
	D．	用洁厕剂（主要成分HCl）与大理石反应：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

	A．	常温下，测得醋酸钠溶液的pH＞7
	B．	醋酸可以使紫色石蕊试液变红
	C．	物质的量浓度相同时，锌粒跟盐酸反应的速率比与醋酸反应的快
	D．	常温下，测得0.1 mol/L醋酸溶液的pH＞1

	A．	在空气中很稳定		B．	焰色反应显黄色
	C．	与水反应放出氢气		D．	半径比钠原子小

	A．	元素性质的周期性变化是元素化合价呈周期性变化的必然结果
	B．	元素周期表中，原子的最外层电子数都等于该族元素的族序数
	C．	第三周期中，随着核电荷数的增加，元素的离子半径逐渐减小
	D．	随着核电荷数的增加，VIIA 族元素单质的熔、沸点逐渐升高

	A．	光伏发电是将太阳能转变为电能
	B．	Ga与N在元素周期表中不处于同一主族
	C．	YAG中钇显+3价
	D．	上图中N区半导体为负极，P区半导体为正极，电流从a流向b

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