Question

【题目】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）充分反应后，溶液中存在4.8g不溶物的成分为（用化学式表示）．
（2）充分反应后溶液中一定不存在的金属离子为 ．
（3）比较Fe2+、Fe3+、Cu2+的氧化性大小： ．
（4）试计算最后溶液中Fe2+离子的物质的量浓度mol/L．

Answer 1

【答案】
（1）Cu
（2）Fe3+
（3）Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
（4）5.0
【解析】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不溶物，所以不可能为Fe，只能是Cu，故答案为：Cu；（2）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+ ， 存在Cl﹣、Fe2+、Cu2+ ， 故答案为：Fe3+；（3）由化学方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 ， 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+大于Cu2+ ， 根据金属活动顺序表，Cu2+＞Fe2+ ， 所以氧化性顺序是：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+ ， 故答案为：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+；（4）加入Fe，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，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+]= mol/L=5.0mol/L，故答案为：5.0． （1）依据Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2计算即可；（2）反应顺序是Fe先和过量的Fe3+反应，再置换部分Cu2+ ， 据此回答判断；（3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，据此回答；（4）利用物质的量守恒以及电子得失守恒计算即可．