Question

11．“优先反应思想”是一条重要的化学学科思想．根据所学知识及题目提供的相关数据，回答下列问题：
（1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，溶液变黄．你认为使溶液变黄的微粒其符号是Fe³⁺，用实验证明你的观点，简述实验操作及现象取适量反应后的溶液滴加KSCN溶液变红．
（2）己知常温下一些电解质的相关数据见下表：

H2CO3	K${\;}_{{a}_{1}}$=4.3×10-7	HClO	Ka=2.95×10-8
	K${\;}_{{a}_{2}}$=5.61×10-11	AgCl	Ksp=1.77×10-10
CH3COOH	Ka=1.76×10-5	Ag2CrO4	Ksp=1.12×10-12

①向等物质的量浓度的Na₂C0₃，CH₃COONa，NaClO组成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，首先发生反应的离子方程式是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-．
②向浓度均为0.010mol/L的NaCl，Na₂Cr0₄组成的混合溶液中逐滴加入浓度为0.010mol•L^-1AgN0₃溶液，首先生成的沉淀其化学式为AgCl．
（3）分别向四份各100mL，浓度均为2mo1L^-1的FeC1₃溶液中，加入铁、铜组成的均匀粉末状混合物，得到如下数据：

	I	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
FeCl3溶液体积/mL	100	100	100	100
加入粉末质量/g	3	6.6	9	12
剩余粉末质量/g	0	0.64	3.2	6.4

①根据表中的数据可求出粉末中铁、铜的物质的量之比为1：1．
②根据表中的数据分析I反应后的溶液中存在的金属阳离子有〔用离子符号表示）Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，氯气会将亚铁离子和溴离子氧化；铁离子的检验用硫氰化钾溶液；
（2）①弱酸的酸性越弱，其酸根越易结合氢离子；
②析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{-}）}}$，c（Ag⁺）越小，则越先生成沉淀；
（3）2mol•L^-1的FeCl₃溶液中，加入铁、铜组成的均匀粉末状混合物，先是金属铁和氯化铁之间的反应，金属铁消耗完毕后，是金属铜和氯化铁之间的反应，根据提供数据结合金属的反应先后顺序来回答判断．

解答 解：（1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，氯气会将亚铁离子和溴离子氧化，产物分别是铁离子和溴单质，铁离子在溶液中呈现浅黄色，所以使溶液变黄的微粒铁离子的是铁离子，检验铁离子可以用硫氰化钾溶液，溶液会变红色，故答案为：Fe³⁺；取适量反应后的溶液滴加KSCN溶液变红；
（2）①弱酸的酸性越弱，其酸根越易结合氢离子，根据表中数据，平衡常数越小，对应弱酸的酸性越弱，越易结合氢离子，所以等物质的量浓度的Na₂CO₃、CH₃COONa、NaClO组成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，首先发生反应的离子方程式是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故答案为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
②析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.56×1{0}^{-10}}{0.01}$=1.56×10^-8，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{-}）}}$=$\sqrt{\frac{9.0×1{0}^{-12}}{0.01}}$=3×10^-5，氯离子和铬酸根离子的浓度是相等的，c（Ag⁺）越小，则越先生成沉淀，所以种阴离子产生沉淀的先后顺序为Cl^-＞CrO₄^2-，故答案为：AgCl；
（3）①根据后三组数据可以看出，多加入金属的质量和多剩余金属的质量之比是一定值，所以最后应该是金属铁完全消耗，金属铜剩余，铁离子完全反应的情况，所以粉末中铁、铜的物质的量相等，物质的量之比为1：1，故答案为：1：1；
②加入金属铁和金属铜，没有金属剩余，金属铁和氯化铁反应一定会产生亚铁离子，铜和铁离子之间反应一定会生成铜离子和亚铁离子，根据第二组数据，加入金属混合物6.6g，剩余金属是0.64g，所以加入3g金属时，铁离子还会剩余，故Ⅰ反应后的溶液中存在的金属阳离子有：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．
故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

点评 本题综合考查学生混合物组成的计算、电解池的工作原理、沉淀溶解平衡的计算等知识，属于综合知识的考查，难度不大．