Question

把等物質(zhì)的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl₃溶液中充分反應(yīng)后取出部分溶液，
（1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液顯紅色，則溶液中存在的離子有

 

．
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，則溶液中一定存在的離子有

 

，可能存在的金屬粉末有

 

．
（3）若加入的金屬全部溶解，則溶液中n（Cu²⁺）：n（Fe²⁺）是

 

．
（4）若（3）反應(yīng)后的溶液中有3種金屬離子，欲從中回收Cu和FeCl₃，需要用到的試劑有（按反應(yīng)順序填寫(xiě)）

 

．
（5）在500mL 0.1mol?L^-1 的FeCl₂溶液中通入一定量Cl₂，待反應(yīng)結(jié)束后，將溶液稀釋到1L，再取出

1

10

稀溶液加入足量的AgNO₃溶液，得到2.009g沉淀．原溶液中被氧化的Fe²⁺的物質(zhì)的量為

 

mol；若將剩余的Fe²⁺全部氧化，還需加入0.5mol?L^-1 的稀硝酸

 

 mL．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的基本方法選擇及應(yīng)用,氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較,氯氣的化學(xué)性質(zhì),鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：（1）FeCl₃具有強(qiáng)氧化性，可與Cu、Fe反應(yīng)，發(fā)生Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，F(xiàn)e+2FeCl₃=3FeCl₂，若滴加一滴KSCN溶液，溶液顯紅色，說(shuō)明FeCl₃過(guò)量，F(xiàn)e、Cu完全反應(yīng)；
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，說(shuō)明FeCl₃完全反應(yīng)，結(jié)合還原性Fe＞Cu解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算；
（4）欲從中回收Cu和FeCl₃，應(yīng)加入過(guò)量的Fe置換出銅，然后在通氯氣氧化FeCl₂；
（5）生成沉淀為AgCl，根據(jù)質(zhì)量可計(jì)算1L溶液中Cl^-的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)的相關(guān)離子方程式計(jì)算．

解答： 解：（1）FeCl₃具有強(qiáng)氧化性，可與Cu、Fe反應(yīng)，發(fā)生Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，F(xiàn)e+2FeCl₃=3FeCl₂，若滴加一滴KSCN溶液，溶液顯紅色，說(shuō)明FeCl₃過(guò)量，F(xiàn)e、Cu完全反應(yīng)，則溶液中一定存在Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-，
故答案為：Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-；
（2）若加一滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，說(shuō)明FeCl₃完全反應(yīng)，因還原性Fe＞Cu，則一定發(fā)生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，所以溶液中一定含有Fe²⁺、Cl^-，如金屬有剩余，則一定含有Cu，可能含有Fe，
故答案為：Fe²⁺、Cl^-；Fe、Cu；
（3）若加入的金屬全部溶解，分別發(fā)生2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，設(shè)Fe、Cu分別為1mol，則共生成n（Cu²⁺）=1mol，n（Fe²⁺）=5mol，
所以溶液中n（Cu²⁺）：n（Fe²⁺）是1：5，
故答案為：1：5；
（4）若（3）反應(yīng)后的溶液中有3種金屬離子，則為Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，欲從中回收Cu和FeCl₃，應(yīng)先加入過(guò)量的鐵粉，先后發(fā)生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂、Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，過(guò)濾后在濾渣中加入鹽酸和除去Fe，在濾液中通入氯氣，可發(fā)生2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，
故答案為：Fe、稀鹽酸、Cl₂；
（5）稀溶液加入足量的AgNO₃溶液，得到2.009g沉淀，為AgCl，n（AgCl）=

2.009g

143.5g/mol

=0.014mol，
則1L溶液中含有n（Cl^-）=0.14mol，
500mL 0.1mol?L^-1 的FeCl₂溶液中n（Cl^-）=0.5L×0.1mol/L×2=0.1mol，
所以反應(yīng)的n（Cl₂）=

0.14mol-0.1mol

2

=0.02mol，
由2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-可知，原溶液中被氧化的Fe²⁺的物質(zhì)的量為0.04mol，
還剩n（Fe²⁺）=0.5L×0.1mol/L-0.04mol=0.01mol，
如被HNO₃氧化，發(fā)生3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
則需n（HNO₃）=

0.04mol

3

（包括被還原和表現(xiàn)酸性生成Fe（NO₃）₃），
c（HNO₃）=

0.04mol 3

0.5L

=0.0267L=26.7mL，
故答案為：0.04； 26.7．

點(diǎn)評(píng)：該題考查鐵以及化合物的轉(zhuǎn)化、銅的回收以及氯化鐵的制備，是高考中的常見(jiàn)題型和考點(diǎn)，屬于中等難度的試題．試題基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．該題的關(guān)鍵是明確反應(yīng)原理，然后結(jié)合題意靈活運(yùn)用即可．