题目内容
【题目】（一）某工厂排放出有毒物质NOCl，它遇水就会生成NO3-。NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为_____。水源中的NO3-对人类健康会产生危害。为了降低水源中NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，该反应的离子方程式为____
（二）某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，发生反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2。实验小组的同学对生产印刷电路板的废液成分进行了如下探究：
①取少量废液，滴加KSCN溶液显红色。
②取100mL废液，加入足量的AgNO3溶液，析出沉淀43.05g。
③另取100mL废液，加入一定质量的铜片，充分反应后，测得铜片的质量减少了2.56g，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变色。
根据探究实验得出结论：
（1）废液中含有的金属离子是______。
（2）100mL废液中Cl-的物质的量是______。
（3）原100mL废液中铜离子的物质的量浓度是____。
【答案】
10Al+6NO3-+4OH－==3N2+10AlO2-+2H2O Cu2+、Fe2+、Fe3+ 0.3mol 0.1mol/L
【解析】
（一）NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为
，根据题干信息，反应物为：铝、NO3-、OH-，生成物为：N2、H2O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO2-，反应中Al→AlO2-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO3-→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，依据原子个数守恒、电荷守恒反应的离子方程式：10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O，故答案为：，10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O。
（二）①取少量废液，滴加KSCN溶液显红色，证明溶液中存在Fe3+；
②取100mL废液，加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05 g，析出沉淀43.05 g是氯化银，物质的量是43.05g÷143.5g.mol＝0.3mol；
③另取100mL废液，加入一定质量的铜片，充分反应后，测得铜片的质量减少了2.56g，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变色，说明铁离子完全被消耗，发生了反应：2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+，参加反应的铜的物质的量是2.56g÷64g/mol＝0.04mol，所以n（Fe3+）＝0.08mol；
（1）根据①的现象和反应2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+可知废液中含有的金属离子是：Fe3+、Cu2+、Fe2+，故答案为：Fe3+、Cu2+、Fe2+。
（2）根据氯离子守恒，n（Cl-）=n（AgCl）=0.3mol，故答案为：0.3mol。
（3）原溶液中含有的氯化铁的物质的量是：n(Cl)/3＝0.1mol，根据反应2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+，氯化铁能够消耗0.05molCu，由于③中只消耗了0.04molCu，故100mL废液中Cu2+的物质的量是：0.05mol-0.04mol＝0.01mol，浓度是0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L。
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