Question

某工廠用FeCl₃溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產(chǎn)印刷電路．實驗小組的同學(xué)對生產(chǎn)印刷電路板的廢液成分進行了如下探究：
①取少量廢液，滴加KSCN溶液顯紅色．
②取10mL廢液，加入足量的AgNO₃溶液，析出沉淀8.6l g．
③另取10mL廢液，加入一定質(zhì)量的銅片，充分反應(yīng)后，測得銅片的質(zhì)量減少了0.256g再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變色．
根據(jù)探究實驗完成下列各題：
發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
（1）寫出用FeCl₃溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板反應(yīng)的離子方程式

 

（2）廢液中含有的金屬離子是

 

．
（3）根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算（寫出計算過程，無過程不得分）
①該廠使用的FeCl₃溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L
②10mL廢液中銅離子的物質(zhì)的量是

 

mol．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算,化學(xué)方程式的有關(guān)計算,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：①取少量廢液，滴加KSCN溶液顯紅色，說明廢液中含有鐵離子；
②取10mL廢液，加入足量的AgNO₃溶液，析出沉淀8.6l g，F(xiàn)eCl₃和AgNO₃發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AgCl沉淀，n（AgCl）=

8.61g

143.5g/mol

=0.06mol，根據(jù)氯原子守恒得n（Cl^-）=0.06mol；
③另取10mL廢液，加入一定質(zhì)量的銅片，充分反應(yīng)后，測得銅片的質(zhì)量減少了0.256g，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變色，說明銅完全和鐵離子反應(yīng)生成銅離子、亞鐵離子，n（Cu）=

0.256g

64g/mol

=0.004mol，
根據(jù)2 Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺知，n（ Fe³⁺）=2n（Cu）=2×0.004mol=0.008mol，
因為鐵離子部分被Cu還原，所以溶液中還有銅離子和亞鐵離子，且銅離子和亞鐵離子的物質(zhì)的量之比為1：2，
溶液呈電中性，則遵循電荷守恒，所以n（Cl^-）=3n（ Fe³⁺）+2n（Cu²⁺）+2n（Fe²⁺），n（Cu²⁺）+n（Fe²⁺）=

0.06-3×0.008

2

mol=0.018mol，銅離子和亞鐵離子的物質(zhì)的量之比為1：2，所以n（Cu²⁺）=0.006mol、n（Fe²⁺）=0.012mol；
再結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：①取少量廢液，滴加KSCN溶液顯紅色，說明廢液中含有鐵離子；
②取10mL廢液，加入足量的AgNO₃溶液，析出沉淀8.6l g，F(xiàn)eCl₃和AgNO₃發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AgCl沉淀，n（AgCl）=

8.61g

143.5g/mol

=0.06mol，根據(jù)氯原子守恒得n（Cl^-）=0.06mol；
③另取10mL廢液，加入一定質(zhì)量的銅片，充分反應(yīng)后，測得銅片的質(zhì)量減少了0.256g，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變色，說明銅完全和鐵離子反應(yīng)生成銅離子、亞鐵離子，n（Cu）=

0.256g

64g/mol

=0.004mol，
根據(jù)2 Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺知，n（ Fe³⁺）=2n（Cu）=2×0.004mol=0.008mol，
因為鐵離子部分被Cu還原，所以溶液中還有銅離子和亞鐵離子，且銅離子和亞鐵離子的物質(zhì)的量之比為1：2，
溶液呈電中性，則遵循電荷守恒，所以n（Cl^-）=3n（ Fe³⁺）+2n（Cu²⁺）+2n（Fe²⁺），n（Cu²⁺）+n（Fe²⁺）=

0.06-3×0.008

2

mol=0.018mol，銅離子和亞鐵離子的物質(zhì)的量之比為1：2，所以n（Cu²⁺）=0.006mol、n（Fe²⁺）=0.012mol；
（1）氯化鐵具有氧化性，能和Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化銅，離子方程式為2 Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，故答案為：2 Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）通過以上分析知，廢液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺，故答案為：Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺；
（3）①根據(jù)鐵原子守恒得C（Fe³⁺）=

0.008mol+0.012mol

0.01L

=2mol/L，根據(jù)鐵原子守恒得C（Fe³⁺）=n（FeCl₃）=2mol/L，所以該廠使用的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為2mol/L，故答案為：2；
②通過以上分析知，10mL廢液中銅離子的物質(zhì)的量是0.006mol．

點評：本題以氯化鐵為載體考查氧化還原反應(yīng)的計算，側(cè)重考查分析計算能力，根據(jù)原子守恒、電荷守恒計算溶液中物質(zhì)濃度，要注意隱含條件：溶液中銅離子和亞鐵離子的關(guān)系，為易錯點，題目難度中等．