Question

2．將一銅塊浸入800mLFeCl₃溶液A中，一段時(shí)間后，取出銅塊，向所得溶液B中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后仍有固體存在，將固體濾出并從濾液C（忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化）中取出20.00mL，再向其中滴入3.0mol/L的AgNO₃溶液60.00mL，溶液中的Cl^-恰好完全沉淀．
（1）溶液A中[FeCl₃]=3.0mol/L．
（2）假如鐵粉不再溶解，向溶液B中加入鐵粉的質(zhì)量至少應(yīng)大于67.2g．

Answer 1

分析 依據(jù)反應(yīng)過(guò)程分析，最后溶液中加入硝酸銀溶液生成氯化銀沉淀，氯元素守恒可以直接計(jì)算原溶液A中氯化鐵的濃度，氯化鐵溶解銅生成氯化亞鐵和氯化銅，加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為①2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，②Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，引起質(zhì)量變化的原因是反應(yīng)①固體質(zhì)量減小，反應(yīng)②固體質(zhì)量增加，結(jié)合質(zhì)量變化和化學(xué)方程式列式計(jì)算．

解答 解：（1）從濾液C（忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化）中取出20.00mL，向其中滴入3.00mol•L^-1 AgNO₃溶液60.00mL時(shí)，溶液中的Cl^-恰好完全沉淀，依據(jù)氯元素守恒20ml溶液中氯離子物質(zhì)的量n（Cl^-）=n（Ag⁺）=3.00mol/L×0.060L=0.18mol，所以原溶液800ml中含有氯離子物質(zhì)的量為0.18mol×$\frac{800}{20}$=7.2mol，n（FeCl₃）=$\frac{1}{3}$n（Cl^-）=2.4mol，溶液A中FeCl₃的物質(zhì)的量濃度=$\frac{2.4mol}{0.8L}$=3.0mol/L，
故答案為：3.0；
（2）鐵粉加進(jìn)去與銅離子反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)升降守恒關(guān)系，原來(lái)三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為二甲鐵離子化學(xué)價(jià)降低的數(shù)目等于銅單質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殂~離子化學(xué)價(jià)升高數(shù)目，假設(shè)鐵粉不再溶解，向溶液B中加入的鐵粉化合價(jià)升高數(shù)目應(yīng)該等于原來(lái)三價(jià)鐵離子化合價(jià)降低數(shù)目，根據(jù)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，化合價(jià)降低數(shù)目=n（FeCl₃）×1=2.4，設(shè)加入鐵的質(zhì)量為xg，則根據(jù)化合價(jià)升降守恒知，2.4=$\frac{x}{56}$，解得：x=67.2 g，故至少加入鐵粉的質(zhì)量為67.2g，
故答案為：67.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．