Question

工厂用FeCl₃溶液腐蚀表面镀有铜的印刷电路板．课外活动小组为确定生产后废液的组成，进行如下实验：
（1）取10.0mL废液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀8.61g．
（2）另取10.0mL废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.256g．
下列关于原废液组成的判断正确的是（　　）

• A、一定含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^-
• B、c（Cl^-）=3.0 mol?L^-1
• C、c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）=1：1
• D、c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：2

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：

分析：废液和足量的AgNO₃溶液混合，反应离子方程式为Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，生成的沉淀是硝酸银，n（AgCl）=

8.61g

143.5g/mol

=0.06mol，根据Ag⁺+Cl^-=AgCl↓知，n（Cl^-）=n（AgCl）=0.6mol；
该溶液能和Cu反应，说明溶液中还含有Fe³⁺，发生反应Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，根据Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺知，溶液中n（Fe ³⁺）=2n（Cu）=

0.256g

64g/mol

=0.004mol，
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺）；
根据电荷守恒，原废液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Cl^-），据此计算原废液中c（Fe²⁺）、c（Cu²⁺）．

解答： 解：A．废液能和Cu反应，铜能和铁离子反应，所以根据（2）中溶液中还含有Fe³⁺，则溶液中还含有Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-，故A正确；
B．废液和足量的AgNO₃溶液混合，反应离子方程式为Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，生成的沉淀是硝酸银，n（AgCl）=

8.61g

143.5g/mol

=0.06mol，根据Ag⁺+Cl^-=AgCl↓知，n（Cl^-）=n（AgCl）=0.6mol，则C（Cl^-）=

0.06mol

0.01L

=6mol/L，故B错误；
C．由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）=2：1，故C错误；
D．根据B知，原废液中c（Cl^-）=6mol/L，废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.256g，物质的量为=

0.256g

64g/mol

=0.004mol，10mL废液中Fe³⁺为nmol，则：
2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
2       1
nmol  0.004mol
故n=0.008mol，所以原废液中c（Fe³⁺）=

0.008mol

0.01L

=0.8mol/L，
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根据电荷守恒，原废液中3c（Fe³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Cl^-），故3×0.8+2c（Fe²⁺）+c（Fe²⁺）=6，解得c（Fe²⁺）=1.2mol/L，故原废液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1.2mol/L：0.08mol/L=3：2，故D正确；
故选AD．

点评：本题考查混合物反应的有关计算，会根据物质之间的反应进行分析解答，难点是计算溶液中铁离子和亚铁离子浓度之比，要注意结合电荷守恒解答，题目难度中等．