Question

金屬銅能被FeCl₃的濃溶液腐蝕，其化學(xué)反應(yīng)是：Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂。
現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入120mLFeCl₃的濃溶液中，有9.6gCu被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經(jīng)充分反應(yīng)，溶液中還存在4.8g不溶物。則：
（1）溶液中存在那些離子？
（2）離子的濃度各是多少？（設(shè)溶液體積不變）

Answer 1

（1）溶液中存在的離子為：Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-。
（2）Cu²⁺：0.625mol/L，F(xiàn)e²⁺：5mol/L，Cl⁺11.25mol/L。

存在的不溶物有兩種可能：一可能是鐵、銅混合物，二可能只是鐵。若為鐵、銅混合物，則溶液中的Cu²⁺必然全部析出，即不溶物的質(zhì)量大于9.6g，顯然錯(cuò)誤，故不溶物為Cu。
所以：（1）溶液中存在的離子為：Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-。
（2）溶液中n（Cu²⁺）=（9.6g-4.8g）÷64g/mol=0.075mol
Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為：0.075mol÷0.12L=0.625mol/L
設(shè)被還原的Fe³⁺的物質(zhì)的量為x：
根據(jù)Fe³⁺得電子數(shù)與Fe、Cu失電子數(shù)相等，列式為：
x×1=（8.4g÷56g/mol）×2+0.075mol×2=0.45mol
溶液中n（Fe³⁺）=8.4g÷56g/mol+0.45mol=0.6mol
Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度為：0.6mol÷1.2L=5mol/L
Cl⁺的物質(zhì)的量濃度為：0.625mol/L×2+5mol/L×2=11.25mol/L。