题目内容
10.铁、铜混合粉末18.0克加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体2.8克:(1)写出发生反应的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+.
(2)反应后溶液中无(填“有”或“无”)Fe3+,检验方法是取少量反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,不显血红色,则溶液无Fe3+.
(3)反应后的溶液中Fe2+和Cu2+物质的量之和为0.75mol.
(4)求混合物中铜的质量(写出计算过程).
分析 铁比铜活泼,与FeCl3溶液反应时先后发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,原氯化铁溶液中含有氯化铁的物质的量为n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,结合反应的方程式解答.
解答 解:铁的还原性强于铜,把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,铁先与铁离子反应,氯化铁的物质的量是0.5mol,
设0.5mol铁离子完全反应消耗铁、铜的质量分别为m1、m2,则:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+
64g 2mol 56g 2mol
m1 0.5mol m2 0.5mol
m1=$\frac{64g×0.5mol}{2mol}$=16g,
m2=$\frac{56g×0.5mol}{2mol}$=14g,
溶解的金属质量为:18g-2.8g=15.2g,14g<15.2g<16g,
则铁完全反应、铜部分反应,且Fe3+完全反应,剩余的金属为Cu,
(1)发生反应的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)反应后溶液中无Fe3+,检验方法是取少量反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,不显血红色,则溶液无Fe3+,故答案为:无;取少量反应后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,不显血红色,则溶液无Fe3+;
(3)设反应消耗铜的物质的量为n1,反应的铁的物质的量为n2,
则:①64n1+56n2=15.2g
②n1+n2=$\frac{1}{2}$n(Fe3+)=0.25mol,
解得:n1=0.15mol、n2=0.1mol,
根据反应方程式可知反应后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol,
反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol,
故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol,故答案为:0.75;
(4)原来混合物中含有的铜的质量为:0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g,
答:Cu的质量为12.4g.
点评 本题考查混合物的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意根据反应的相关方程式从质量守恒的角度解答,难度中等.
| A. | 向Na2CO3溶液中通入NH3,$\frac{c(N{a}^{+})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$减小 | |
| B. | 将0.1mol•L-1的K2C2O4溶液从25℃升温至35℃,$\frac{c({K}^{+})}{c({C}_{2}{{O}_{4}}^{2-})}$增大 | |
| C. | 向0.1mol•L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,$\frac{c(N{a}^{+})}{c({F}^{-})}$=1 | |
| D. | 向0.1mol•L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})•c({H}^{+})}$增大 |
| A. | 向某溶液中加入硝酸银溶液,白色沉淀生成,证明原溶液是盐酸 | |
| B. | 气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 | |
| C. | 向某溶液中加少量氯化钡溶液,若出现白色沉淀,说明原溶液中含有SO42- | |
| D. | 向某溶液中加入少量稀盐酸,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则原溶液一定含CO32- |
| A. | 150L2mol•L-1NaCl溶液 | B. | 70.5L0.5mol•L-1CaCl2溶液 | ||
| C. | 150L2mol•L-1KCl溶液 | D. | 75L2mol•L-1AlCl3溶液 |
| 选项 | 实验事实 | 结论 |
| A | 将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4 | HClO的酸性比H2SO4强 |
| B | 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 | 铝箔表面氧化铝熔点高于铝 |
| C | SiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应 | SiO2属于两性氧化物 |
| D | 将SO2通入溴水中,溴水褪色 | SO2具有还原性 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 | |
| B. | 当浓氨水与浓硫酸反应会产生白烟 | |
| C. | 只用BaCl2溶液就可以鉴别SO42-和CO32- | |
| D. | 在化学实验中,点燃可燃性气体均需要验纯 |