Question

【题目】已知Fe3+的氧化性大于Cu2+ ， 据此性质，某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路．
（1）用离子方程式表示其化学原理 ． 某实验小组的同学对该厂生产印刷电路后所得的废液进行了分析：取50.00mL废液，向其中加入0.64g金属铜，金属铜全部溶解；又取50.00mL 废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，析出沉淀43.05g．请回答以下问题 （此题的计算结果注意有效数字，即保留两位小数）：
（2）该厂生产后废液中所含金属离子有；
（3）该厂原来使用的FeCl3溶液的物质的量浓度（反应前后溶液的体积变化忽略不计）；
（4）若向500.00mL废液中加入足量的稀硝酸，在标准状况下生成NO气体4.48L，则原废液中各金属阳离子的物质的量浓度之比为（要表示出对应的离子）
（5）另取500.00mL废液，加入一定量铁屑，充分反应后有铜析出，则所得溶液中Fe2+的物质的量范围为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（2）Fe3+、Fe2+、Cu2+
（3）2mol/L
（4）c（Fe3+）：c（Fe2+）：c（Cu2+）=4：6：3
（5）1.2＜n（Fe2+）≤1.5
【解析】解：（1）Fe3+氧化性大于Cu2+ ， 用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ， 所以答案是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；（2）由于向废液中加入金属铜后铜全部溶解，则铁离子有剩余，废液中含生成的Fe2+、Cu2+ ， 和剩余的Fe3+ ， 则该厂产生的废液中所含金属离子为：Fe2+、Cu2+、Fe3+ ， 所以答案是：Fe2+、Cu2+、Fe3+；（3）废液加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀43.05g为AgCl质量，其物质的量为： =0.3mol，根据氯元素守恒，原溶液中n（FeCl3）= n（AgCl）=×0.3mol=0.1mol， 故原废液中c（FeCl3）=2mol/L，所以答案是：2mol/L；（4）500ml溶液加足量稀硝酸，氧化的是亚铁离子，离子方程式3Fe2++4H++NO3﹣=2H2O+3Fe3++NO↑，因为NO的物质的量为0.2mol所以亚铁有0.6mol．根据离子方程2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知500ml溶液中铜离子0.3mol；50ml加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g为AgCl，物质的量为0.03mol，可知500ml溶液中含有氯离子为0.3mol，根据电荷守恒可知溶液中铁离子为0.4mol，同一溶液中，物质的量之比等于其物质的量浓度之比所以c（Fe3+）：c（Fe2+）：c（Cu2+）=n（Fe3+）：n（Fe2+）：n（Cu2+）=0.4mol：0.6mol：0.3mol=4：6：3，所以答案是：c（Fe3+）：c（Fe2+）：c（Cu2+）=4：6：3；（5）由（4）可知500ml溶液中n（Fe3+）=0.4mol，n（Fe2+）=0.6mol，n（Cu2+）=0.3mol，n（Cl﹣）=3mol．
向500.00mL该溶液中加入一定量铁屑，首先发生2Fe3++Fe=3Fe2+ ， 铁离子反应完毕，再发生Cu2++Fe=Fe2++Cu，有铜开始析出时，即Fe3+恰好完全反应，溶液为氯化亚铁与氯化铜混合液，此时溶液中Fe2+最少，根据电荷守恒可知，此时溶液中亚铁离子物质的量为n′（Fe2+）= =1.2mol；当溶液中铜离子完全析出，此时溶液中Fe2+最多，溶液为氯化亚铁溶液，根据氯离子守恒可知，此时亚铁离子物质的量为n″（Fe2+）= =1.5mol，所以溶液中1.20＜n（Fe2+）≤1.50，所以答案是：1.2＜n（Fe2+）≤1.5．