Question

13．現(xiàn)將一塊敷有銅箔的絕緣板浸入800mL3mol/L的FeCl₃溶液中，一段時間后，將該線路板取出，向溶液中加入鐵粉56.0g，充分反應后剩余固體51.2g，求最終所得溶液中溶質的物質的量濃度（忽略反應前后溶液體積的變化）．

Answer 1

分析 氯化鐵溶解銅生成氯化亞鐵和氯化銅，反應后溶液溶液中加入鐵粉，剩余固體質量小于Fe粉的質量，則溶解Cu后溶液中還有剩余的FeCl₃，加入鐵粉先發(fā)生：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，然后發(fā)生：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，最終有固體剩余，則Fe³⁺完全反應，溶液中含有溶質FeCl₂，假設反應后溶液中沒有CuCl₂，根據(jù)氯離子守恒可知溶液中FeCl₂為$\frac{0.8L×3mol/L×3}{2}$=3.6mol，則加入的Fe應為3.6mol-0.8L×3mol/L=1.2mol，而實際加入Fe為$\frac{56g}{56g/mol}$=1mol＜1.2mol，故溶液中一定含有CuCl₂，根據(jù)Fe原子守恒計算溶液n（FeCl₂），再根據(jù)氯離子守恒計算n（CuCl₂），進而計算溶液中各溶質濃度．

解答 解：氯化鐵溶解銅生成氯化亞鐵和氯化銅，反應后溶液溶液中加入鐵粉，剩余固體質量小于Fe粉的質量，則溶解Cu后溶液中還有剩余的FeCl₃，加入鐵粉先發(fā)生：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，然后發(fā)生：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，最終有固體剩余，則Fe³⁺完全反應，溶液中含有溶質FeCl₂，假設反應后溶液中沒有CuCl₂，根據(jù)氯離子守恒可知溶液中FeCl₂為$\frac{0.8L×3mol/L×3}{2}$=3.6mol，則加入的Fe應為3.6mol-0.8L×3mol/L=1.2mol，而實際加入Fe為$\frac{56g}{56g/mol}$=1mol＜1.2mol，故溶液中一定含有CuCl₂，
根據(jù)Fe原子守恒，溶液n（FeCl₂）=n（FeCl₃）+n（Fe）=0.8L×3mol/L+1mol=3.4mol，則溶液c（FeCl₂）=$\frac{3.4mol}{0.8L}$=4.25mol/L，
根據(jù)氯離子守恒，n（CuCl₂）=$\frac{1}{2}$×（0.8L×3mol/L×3-3.4mol×2）=0.2mol，則溶液c（CuCl₂）=$\frac{0.2mol}{0.8L}$=0.25mol/L，
答：最終所得溶液中FeCl₂為4.25mol/L、CuCl₂為0.25mol/L．

點評 本題考查混合物有關計算，關鍵是利用假設法判斷溶液中溶質，側重考查學生分析計算能力．