Question

12．金属铜能被FeCl₃的浓溶液腐蚀，其化学方程式是：Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂．现将有铜的印刷线路板浸入120mL FeCl₃的溶液中，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不溶物．（设溶液体积不变，且不考虑金属离子水解）．
（1）根据9.6g铜被腐蚀，最后溶液中还有4.8g不溶物，说明溶液中肯定还有Cu²⁺，所以4.8g固体不可能有Fe，即4.8g是Cu．
（2）9.6g铜被腐蚀生成0.3 mol Fe²⁺．
（3）最后溶液中金属离子物质的量浓度c（Cu²⁺）=0.625mol/L，c（Fe²⁺）=5mol/L．

Answer 1

分析 （1）依据反应：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂、Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu判断溶液中剩余的金属离子、固体物质的成分；
（2）9.6gCu的物质的量为：$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol，依据Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂计算即可；
（3）利用物质的量守恒以及电子得失守恒计算即可．

解答 解：（1）加入Fe粉前，溶液中有Cu²⁺，Fe²⁺，Cl^-，可能还有Fe³⁺，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，现在只有4.8g不容物，所以不可能为Fe只能是Cu；
故答案为：Cu²⁺；Fe；Cu；
（2）9.6gCu的物质的量为：$\frac{9.6g}{64g/mol}$=0.15mol，1molCu失去电子数为2，故失去电子数为0.3mol，1molFe³⁺变为Fe²⁺，得到电子数为1mol，依据氧化还原反应得失电子守恒，故有0.3mol的Fe²⁺生成，
故答案为：0.3；
（3）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，[Cu²⁺]=$\frac{0.075}{0.12}$=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0.15mol，Fe失电子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[Fe²⁺]=$\frac{0.15+0.45}{0.12}$mol/=5.0mol/L，
故答案为：0.625mol/L；5mol/L．

点评 本题主要考查的是铜以及铁之间的转化关系、有关物质量的计算，属于中等题，锻炼了同学们分析问题、解决问题的能力．