Question

現(xiàn)有濃度各為1mol?L^-1的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂混合溶液100mL，加入一定量的鐵粉，對(duì)下列各情況填空（已知：氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺）．
（1）反應(yīng)完畢，鐵粉有剩余．反應(yīng)后的溶液中一定含

Fe²⁺

陽離子．
（2）反應(yīng)完畢，有銅生成，鐵粉無剩余．反應(yīng)后的溶液中一定含

Fe²⁺

陽離子，該陽離子在溶液中物質(zhì)的量的范圍是

0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol

；反應(yīng)后的溶液中可能含

Cu²⁺

陽離子．
（3）反應(yīng)完畢后，無固體沉積物存在，反應(yīng)后的溶液中一定含

Fe²⁺

和

Cu²⁺

陽離子．

Answer 1

分析：（1）鐵粉有剩余，根據(jù)離子氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，溶液中一定存在亞鐵離子；
（2）根據(jù)有銅生成，鐵粉無剩余及離子的氧化性分析反應(yīng)后一定存在和可能存在的離子；采用極限法計(jì)算亞鐵離子的物質(zhì)的量范圍；
（3）無固體沉積物存在，說明鐵粉不足，溶液中的銅離子沒有參與反應(yīng)．

解答：解：（1）由于鐵粉有剩余，且氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，所以溶液中Cu²⁺和Fe³⁺完全與鐵粉反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中只存在Fe²⁺，
故答案為：Fe²⁺；
（2）反應(yīng)完畢，有銅生成，鐵粉無剩余，溶液中的鐵離子完全反應(yīng)，銅離子可能完全反應(yīng)，有可能部分反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；濃度各為1mol?L^-1的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂混合溶液100mL，溶液中FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的物質(zhì)的量均為0.1mol，若鐵離子和亞銅離子恰好完全被鐵粉還原，此時(shí)溶液中的亞鐵離子的物質(zhì)的量有最大值，根據(jù)反應(yīng)：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，最大值為：n（Fe²⁺）=n_原有（Fe²⁺）+n（Cu²⁺）+

3

2

n（Fe³⁺）=0.1mol+0.1mol+1.5mol=3.5mol；由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，當(dāng)鐵離子被還原，銅離子剛開始反應(yīng)，亞鐵離子有最小值，n（Fe²⁺）=n_原有（Fe²⁺）+

3

2

n（Fe³⁺）=0.1mol+1.5mol=2.5mol，由于有銅生成，所以溶液中鐵離子一定大于2.5mol，亞鐵離子在溶液中的范圍為：0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol，
故答案為：Fe²⁺；0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol； Cu²⁺；
（3）反應(yīng)完畢后，無固體沉積物存在，說明溶液中的銅離子沒有參加反應(yīng)，鐵離子可能恰好反應(yīng)，有可能有剩余，反應(yīng)后的溶液中一定存在Fe²⁺和Cu²⁺，故答案為：Fe²⁺； Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵鹽和亞鐵鹽的轉(zhuǎn)變，題目難度中等，注意溶液中鐵離子、銅離子和亞鐵離子的氧化性關(guān)系，本題中的（2）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意討論亞鐵離子物質(zhì)的量的范圍的方法，本題側(cè)重對(duì)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)．