Question

金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)

(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式_____________________________。

(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH＝1，则溶解铜的质量是________ g，溶液中的c(SO)＝________ mol/L。

(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，填在相应的表格中。

	正、负极判断	电极材料	电极反应式
X极
Y极

Answer 1

解析：(1)Cu与Fe2(SO4)3反应生成CuSO4和FeSO4，可知离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；

(2)溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH＝1，故c(H＋)＝c(Cu2＋)＝0.1 mol/L，故n(Cu2＋)＝0.1 mol/L×0.1 L＝0.01 mol，溶解铜的质量为0.01 mol×64 g/mol＝0.64 g；反应后溶液中的阳离子为：Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、H＋，而Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，可见Fe2＋的物质的量浓度为Cu2＋的两倍，依据溶液中的电荷守恒规律，故0.1 mol/L×3＋0.2 mol/L×2＋0.1 mol/L×2＋0.1 mol/L×1＝c(SO)×2，解得c(SO)＝0.5 mol/L。

答案：(1)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

(2)0.64　0.5

(3)

	正、负极判断	电极材料	电极反应式
X极	负极	铜	Cu－2e－===Cu2＋
Y极	正极	碳	2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋