Question

6．實(shí)驗(yàn)室可用Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu制備Cu，已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余溶液的體積是0.4L，其中c（Cu²⁺）=0.1mol•L^-1．反應(yīng)后得到的金屬單質(zhì)比加入的金屬單質(zhì)多0.8g．回答下列問題：
（1）用雙線轎標(biāo)明上述反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向．Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu
（2）加人的金屬單質(zhì)的物質(zhì)的量是多少？
（3）生成的銅單質(zhì)的質(zhì)量是多少？
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余溶液中c（Mg²⁺）：c（Cu²⁺）是多少？

Answer 1

分析 （1）Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu中，Mg元素由0價(jià)升高到+2價(jià)，Cu元素由+2價(jià)降低到0，轉(zhuǎn)移2e^-，據(jù)此書寫用雙線轎標(biāo)明上述反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu利用質(zhì)量差法進(jìn)行計(jì)算出加人的金屬單質(zhì)的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算其物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)參加反應(yīng)的鎂的物質(zhì)的量計(jì)算生成的銅單質(zhì)的質(zhì)量；
（4）根據(jù)鎂原子守恒計(jì)算溶液中的鎂離子濃度，據(jù)此計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余溶液中c（Mg²⁺）：c（Cu²⁺）．

解答 解：（1）Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu中，該反應(yīng)中，Mg元素由0價(jià)升高到+2價(jià)，化合價(jià)升高2，Cu元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià)，化合價(jià)降低2，轉(zhuǎn)移電數(shù)為2e^-，電子轉(zhuǎn)移方和數(shù)目為：，
故答案為：；
（2）反應(yīng)后得到的金屬單質(zhì)比加入的金屬單質(zhì)多0.8g．設(shè)加人的金屬單質(zhì)的質(zhì)量為m，
Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu       固體質(zhì)量增加△m
24                             64        64-24=40
m                                       0.8g
$\frac{24}{40}=\frac{m}{0.8g}$，解得m=4.8g，其物質(zhì)的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（3）設(shè)生成的銅單質(zhì)的質(zhì)量是X，
Mg+CuCl₂═MgCl₂+Cu
1mol                       1mol
0.2mol                     $\frac{Xg}{64g/mol}$解得X=12.8g，
答：生成的銅單質(zhì)的質(zhì)量是12.8g；
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余溶液的體積是0.4L，根據(jù)（3）可知參加反應(yīng)的鎂的物質(zhì)的量為0.2mol，則實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余溶液中c（Mg²⁺）=$\frac{0.2mol}{0.4L}$=0.5mol/L，c（Cu²⁺）=0.1mol•L^-1．則剩余溶液中c（Mg²⁺）：c（Cu²⁺）=0.5：0.1=5：1，
故答案為：5：1．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合化還原反應(yīng)概念和物質(zhì)的量的計(jì)算，為高考見題型，側(cè)重于學(xué)生的析能計(jì)算能力的考查，注意從元素化合價(jià)角度分析化還反應(yīng)的概念和的性質(zhì)，注意根據(jù)原子守恒進(jìn)行物質(zhì)的量的計(jì)算，題目難度中等．