Question

實驗室有FeCl₃、CuCl₂、FeCl₂的混合溶液，其中Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為3：2：1．
（1）現(xiàn)加入適量鐵粉，請寫出溶液中可能發(fā)生的離子反應：

 

，根據(jù)上述離子反應判斷三種金屬陽離子的氧化性強弱順序為

 

．向混合液中計入鐵粉時，首先與鐵發(fā)生反應的離子是

 

．
（2）加入適量鐵粉后，最后溶液中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為1：2：4，則參加反應的鐵粉與原液中Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應的計算,氧化性、還原性強弱的比較

專題：

分析：（1）氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，加入鐵粉后，鐵離子優(yōu)先反應生成亞鐵離子，然后鐵粉與銅離子反應生成亞鐵離子和銅；氧化還原反應或者，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，據(jù)此判斷金屬離子的氧化性強弱；氧化性越強，加入鐵粉后優(yōu)先反應；
（2）因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，加入適量的鐵粉，使溶液中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物質(zhì)的量之比變?yōu)?：2：4，說明Fe³⁺有剩余，則Cu²⁺沒有參加反應，加入Fe粉僅與反應Fe³⁺，假設(shè)原溶液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol，根據(jù)反應后溶液中離子比例關(guān)系計算Fe³⁺離子物質(zhì)的量變化，結(jié)合方程式計算．

解答： 解：（1）加入鐵粉后，可能發(fā)生的反應有：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，則三種金屬離子的氧化性大小為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；加入鐵粉后，氧化性最強的鐵離子優(yōu)先反應，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺；Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；Fe³⁺；
（2）因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，加入適量的鐵粉，使溶液中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物質(zhì)的量之比變?yōu)?：2：4，說明Fe³⁺有剩余，則Cu²⁺沒有參加反應，加入Fe粉僅與反應Fe³⁺，設(shè)原溶液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol，反應后Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物質(zhì)的量之比變?yōu)?：2：4，則反應后Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol、4mol，
故反應的Fe³⁺的物質(zhì)的量為3mol-1mol=2mol，則：
  2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
2mol  1mol  3mol
故參加反應的Fe的物質(zhì)的量為1mol，
參加反應的鐵粉與原溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為：1mol：1mol=1：1，
故答案為：1：1．

點評：本題考查了氧化還原反應的計算、氧化性還原性強弱的比較，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應中氧化性、還原性強弱的判斷方法，明確有關(guān)氧化還原反應的計算方法．