Question

電子工業(yè)上常用氯化鐵溶液腐蝕銅來制印刷電路板．現(xiàn)將有一定量銅的印刷電路板放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量濃度相等．
（1）寫出銅與氯化鐵反應(yīng)的離子方程式：______；
（2）溶液中Cu²⁺和Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度之比為______；
（3）若再向上述所得溶液中加入一定量銅粉，經(jīng)充分反應(yīng)后，溶液中金屬陽離子只有Cu²⁺和Fe²⁺，此時Cu²⁺和Fe²⁺物質(zhì)的量濃度之比為______．

Answer 1

解：（1）銅與鐵離子反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，銅與鐵離子的物質(zhì)的量之比（3-2）：2=1：2，離子方程式為Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，
故答案為：Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）令開始溶液中氯化鐵的物質(zhì)的量為1mol，則加入銅反應(yīng)后，溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量濃度相等，則二者物質(zhì)的量相等，根據(jù)鐵元素守恒，可知溶液中n（Fe²⁺）=n（Fe³⁺）=0.5mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，2n（Cu²⁺）=n（Fe²⁺）=0.5mol，所以n（Cu²⁺）=0.25mol，物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比，所以溶液中Cu²⁺和Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度之比為0.25mol：0.5mol=1：2，故答案為：1：2；
（3）發(fā)生反應(yīng)Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，由方程式可知Fe³⁺完全反應(yīng)，溶液中Cu²⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為1：2，物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比，所以Cu²⁺和Fe²⁺物質(zhì)的量濃度之比為1：2，故答案為：1：2．
分析：（1）銅與鐵離子反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平書寫離子方程式；
（2）令開始溶液中氯化鐵的物質(zhì)的量為1mol，則加入銅反應(yīng)后溶液中n（Fe²⁺）=n（Fe³⁺）=0.5mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒知2n（Cu²⁺）=n（Fe²⁺）=0.5mol，故n（Cu²⁺）=0.25mol．物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比；
（3）反應(yīng)為Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，由方程式可知Fe³⁺完全反應(yīng)，溶液中Cu²⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量之比為1：2，物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比．
點評：本題考查離子方程式書寫與計算，難度不大，掌握離子方程式的書寫原則．