Question

金属铜能被氯化铁浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu＋2FeCl₃=CuCl₂＋2FeCl₂。现将有铜的印刷线路板浸入120mL氯化铁浓溶液中，有9.6g铜被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶解的物质。(设溶液体积不变，且不考虑金属离子水解)。请回答下列问题：

（1）向溶液中加入铁粉后，发生反应的离子反应方程式为               ，               。

（2）充分反应后，溶液中存在4.8g不溶物的成分为                       。

（3）充分反应后溶液中一定不存在的金属离子为                          。

（4）比较Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺的氧化性大小：                                。

（5）试计算最后溶液中Fe²⁺离子的物质的量浓度               mol/L

Answer

（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+；Cu2＋+ Fe= Fe2＋+ Cu

（2）Cu；（3）Fe3＋；（4）Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋；（5）5.0

【解析】

试题分析：：（1）向氯化铁、氯化铜溶液中加入铁粉后，发生反应的离子反应方程式为：Fe+2Fe3+═3Fe2+，Fe+Cu2+═Fe2++Cu；故答案为：Fe+2Fe3+═3Fe2+；Fe+Cu2+═Fe2++Cu；

（2）加入Fe粉前，溶液中有Cu2+、Fe2+、Cl-、可能还有Fe3+，现有8.4gFe为0.15mol，9.6gCu为0.15mol，若无Fe3+，那么Fe恰好把9.6gCu全部置换，而现在只有4.8g不溶物，所以不可能为Fe，只能是Cu，故答案为：Cu；

（3）反应顺序是Fe先和过量的Fe3+反应，再置换部分Cu2+，溶液中一定不存在的金属离子为Fe3+，故答案为：Fe3+；

（4）由化学方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Fe+Cu2+═Fe2++Cu，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即溶液中离子氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2，故答案为：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2

（5）反应顺序是Fe先和过量的Fe3+反应，再置换部分Cu2+，所以存在Cl-，Fe2+，Cu2+；溶液中剩余的Cu元素为9.6-4.8=4.8g，0.075mol， C(Cu2+)=0.075/0.12=0.625mol/L 综合来看，溶液中是4.8gCu和8.4gFe恰好完全还原了Fe3+，Cu失电子为0.075×2=0.15mol，Fe失电子8.4÷56×2=0.3mol，合计0.45mol，所以原有Fe3+0.45mol，最后所有的Fe元素都变成Fe2+，故C(Fe2+)=(0.15+0.45)/0.12=5.0mol/L，故答案为： 5.0mol/L．

考点：考查了铜以及铁之间的转化关系、计算的相关知识。