已知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋。现有一包铁粉和铜粉混合粉末，某研究小组同学为了确定其组成，利用1.2mol/L的FeCl3溶液（其他用品略），与混合粉末

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已知氧化性Fe³^＋＞Cu²^＋＞Fe²^＋。现有一包铁粉和铜粉混合粉末，某研究小组同学为了确定其组成，利用1.2mol/L的FeCl₃溶液（其他用品略），与混合粉末反应，实验结果如下（假定反应前后溶液体积不变）：

组别
V[FeCl₃(aq)]/mL	50	50	50	50
混合粉末质量/g	1.2	2.4	3.6.	4.8
反应后剩余固体质量/g	0	0.64	1.92	3.12

分析表中数据，下列结论正确的是
A．第①组反应后溶液中剩余c(Fe³⁺)=0.4mol/L B．第②、③组剩余固体全是铜
C．第④组的滤液中c(Fe²⁺)=2.0mol/L D．原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu)=1∶2

答案

解析

氧化性Fe³^＋＞Cu²^＋＞Fe²^＋，还原性：Fe>Cu，故铁先反应，铜后反应。第二组数据和第三组数据比较，混合物增加1.2g，而反应后增加1.28g；第三组数据和第四组数据比较，混合物增加1.2g，而反应后增加1.2g，故第三次加入，发生的是铁置换出铜，且已全部置换，溶液中只有Fe²⁺，用差量法可以计算，置换出0.64gCu，也就是说2.4g混合物中（Cu：1.28g(0.02mol)，Fe：1.12g(0.02mol)）。A、c(Fe³⁺)==0.4mol/L正确；B、第②、③组全部是铜，第四组中有铁，正确；C、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺,c(Fe²⁺)=1.8mol/L,C错；D、n(Fe)∶n(Cu)=1∶1.

举一反三

铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解，共收集到氢气2bg,且向反应后的溶液中加人KSCN溶液，不显红色，则原混合物中氧化铁的物质的量为
A.

B (a — b) mol
C

D. (a+b) mol

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（15分）在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：
（1）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

①装置A中发生反应的化学方程式为              ；
②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种）                  。
（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在                  （填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过            、            、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO₄·5H₂O晶体，干燥需要控制温度小于100℃，若温度过高，则会导致              。
（3）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量：FeSO₄作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，请写出其第l步反应的离子方程式                  。
（4）制取的CuSO₄溶液和“另一物质”在40-50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是                  ，经收集测定生成的该气体为标况下11．2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是                  （已知Cu⁺在酸性条件下发生反应2Cu⁺=Cu²⁺+Cu）。

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铜既不溶于稀硫酸，也不溶于NaNO₃溶液，但可溶于其混合液。现将1．92gCu放入足量稀硫酸中，若要使铜完全溶解，理论上至少应加入NaNO₃的物质的量为（）

A．0.080 mol

B．0.060 mol

C．0.045 mol

D．0.020 mol

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将铁片加到2L0.5mol/LFeCl₃溶液中，当Fe³⁺和Fe²⁺的浓度相等时，铁片的质量减少了（）

A．2.8g

B．5.6g

C．11.2g

D．1.4g

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(6分) 铁粉和氧化亚铁粉末的混合物共9.2克，加入到150mL的稀硫酸中，恰好完全反应，得到氢气2.24L(标准状况)。求：
（1）混合物中铁和氧化亚铁的质量？
（2）原稀硫酸的物质的量浓度？

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