Question

11．現(xiàn)有濃度均為1mol/L 的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂混合溶液100mL，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空．
（1）若充分反應后，鐵粉有剩余：
①反應結束后溶液中一定含有Fe²⁺陽離子，為0.35 mol．
②固體物質中一定有Fe、Cu．
（2）若反應后，有銅生成，鐵粉無剩余，則反應后的溶液中一定含有Fe²⁺陽離子，該陽離子在溶液中的物質的量的范圍是0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol．

Answer 1

分析 依據(jù)三價鐵離子、銅離子、二價鐵離子的氧化性強弱判斷反應先后順序，若充分反應后，鐵粉有剩余，則三價鐵離子、銅離子一定完全反應；
若反應后，有銅生成，鐵粉無剩余，則一定無三價鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子，據(jù)此解答．

解答 解：三價鐵離子、銅離子、二價鐵離子的氧化性依次減弱，加入鐵粉，先與三價鐵離子反應，再與銅離子反應，
（1）當鐵粉有剩余時，溶液中的Fe³⁺、Cu²⁺全部參加反應生成Fe²⁺和Cu，反應的反應方程式為：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe═Cu+FeCl₂，溶液中一定沒有Fe³⁺、Cu²⁺，一定含有Fe²⁺；固體為Fe  Cu；反應后溶液中的溶質為氯化亞鐵，根據(jù)氯離子守恒：n（Cl^-）=（1mol/L×3+1mol/L×2+1mol/L×2）×0.1L=0.7mol，所以n（Fe²⁺）=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=0.35mol；
故答案為：Fe²⁺；0.35；Fe、Cu；
（2）當有銅生成，鐵粉無剩余，溶液中一定沒有Fe³⁺，Cu²⁺恰好全部參加反應或部分反應生成Fe²⁺和Cu，所以溶液中一定沒有Fe³⁺，可能含有Cu²⁺，一定含有Fe²⁺；
如果只有Fe²⁺，則其物質的量為：0.35mol，如果還有Cu²⁺，且最多為0.1mol時，只發(fā)生2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，則Fe²⁺物質的量為0.25mol，由于兩個反應都發(fā)生，所以Cu²⁺小于0.1mol，因此Fe²⁺物質的量大于0.25mol，故Fe²⁺物質的量為：0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol；
故答案為：Fe²⁺；0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol．

點評 本題考查了Fe與Fe³⁺、Cu²⁺的反應，熟悉三價鐵離子、銅離子氧化性強弱是解題關鍵，題目難度不大．