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Fe^3＋、Cu^2＋、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^－1。

(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＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋；(2)溶液中的Fe^3＋、Cu^2＋、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(Cu^2＋)＝0.1 mol·L^－1，故n(Cu^2＋)＝0.1 mol·L^－1×0.1 L＝0.01 mol，溶解铜的质量为0.01 mol×64 g·mol^－1＝0.64 g；反应后溶液中的阳离子为：Fe^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋、H^＋，而Cu＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋，可见Fe^2＋的物质的量浓度为Cu^2＋的两倍，依据溶液中的电荷守恒规律，故0.1 mol·L^－1×3＋0.2 mol·L^－1×2＋0.1 mol·L^－1×2＋0.1 mol·L^－1×1＝c(SO)×2，解得c(SO)＝0.5 mol·L^－1。

答案　(1)Cu＋2Fe^3＋===Cu^2＋＋2Fe^2＋　(2)0.64　0.5　(3)如下表

	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＋