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．

练习册系列答案
相关题目
10．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
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
11．在实验室，下列试剂通常保存在棕色试剂瓶中的是（　　）
A．浓硫酸B．稀盐酸C．醋酸D．浓硝酸
8．一定量的硝酸与 3.2g 铜充分反应，得到的还原产物有NO2和NO．反应后溶液中含有a mol H+，则此时溶液中含有NO3- 的物质的量是（　　）
A．a molB．（a+0.1）molC．0.05 molD．无法计算
15．下列事实不能证明醋酸是弱酸的是（　　）
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
5．下列关于Na+的叙述错误的是（　　）
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
12．由CO2、H2和CO组成的混合气在同温、同压下与氮气的密度相同，则该混合气体中 CO2、H2和 CO的体积比为（　　）
A．29：8：13B．22：1：14C．13：8：29D．26：16：57
9．下列叙述正确的是（　　）
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
10．太阳能光伏发电系统是被称为“21世纪绿色光源”的半导体照明（LED）系统（如图）．已知发出白光的LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG，化学式：Y3Al5O12）芯片封装在一起做成．下列说法中不正确的是（　　）
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

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网