(12分)将一块铜板浸泡在一定浓度的FeCl3溶液中一段时间后取出,得到一混合溶液,某校化学兴趣小组的同学为分析该混合溶液的组成,进行了如下实验:①取50.0m

(12分)将一块铜板浸泡在一定浓度的FeCl3溶液中一段时间后取出,得到一混合溶液,某校化学兴趣小组的同学为分析该混合溶液的组成,进行了如下实验:①取50.0m

题型:不详难度:来源:
(12分)将一块铜板浸泡在一定浓度的FeCl3溶液中一段时间后取出,得到一混合溶液,某校化学兴趣小组的同学为分析该混合溶液的组成,进行了如下实验:
①取50.0mL混合溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀,过滤、干燥、称量,沉淀质量为86.1 g;
②另取50.0mL混合溶液,向其中加入1.40 g铁粉,结果铁粉全部溶解但未见固体析出;
③再取50.0mL混合溶液,向其中加入20.0 mL稀硝酸,得到一种无色气体,其体积换算成标准状况时为0.448 L ;
请根据以上实验中得到的数据分析计算:
(1)原FeCl3溶液物质的量浓度(反应过程中过程中溶液体积的变化忽略不计);
(2)所得混合溶液中c(Cu2+)的取值范围;
(3)若要进一步求得混合溶液中c(Cu2+)的具体数值,在只单独使用AgNO3溶液、铁粉或稀硝酸的前题下,还可测出哪些数据,必须进行哪些实验?
答案
(1)解:由I得50.0mL混合溶液中c(Cl)=  
所以原FeCl3溶液中c(FeCl3)=  (3分)
(2) 解:Ⅱ中加入1.4gFe无固体剩余,即发生的反应为:Fe+2Fe3=3Fe2
所以50.0mL混合溶液中至少含有Fe3  
Ⅲ中加入20.0mL稀硝酸后产生的气体为NO,反生的反应为
3Fe2+4H+NO3=3Fe3+NO↑+2H2O
即50.0mL混合溶液中至少含有Fe2  (2分)
50.0mL混合溶液中根据铁元素守恒有:
(Fe2) + (Fe3) = 4.0 mol/L×0.05L= 0.20 mol         
根据电荷守恒有:3(Fe3)+2(Fe2)+2(Cu2)=(Cl)=
(Fe3) 有最小值时,(Fe2)、(Cu2)有最大值,且由上述两等式可求得
(Cu2)的最大值为0.075 mol                            (2分)
(Fe2)有最小值时,(Fe3) 有最大值,(Cu2)有最小值,同样可求得
(Cu2)的最小值为0.03 mol                             (2分)
所以,50.0mL混合溶液中(Cu2)的取值范围为:[0.600 mol/L,1.50 mol/L]
(3)解:还可测出50.0mL混合溶液中(Fe2)的值,应进行的实验是向50.0mL混合溶液中加入足量的稀硝酸,测出生成的气体体积(标准状况)。(3分)
解析

举一反三
下列物质不能由铜单质与其它物质发生化合反应得到的是(   )
A.CuOB.CuSC.Cu2SD.CuCl2

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11.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。立即往溶液中通入氮气,同时滴加5.0mol/LNaOH溶液到溶液中,金属离子刚好生成白色沉淀,共消耗NaOH溶液160mL。则原盐酸的物质的量浓度为
A.2mol/LB.4 mol/LC.6 mol/LD.8mol/L

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(4分)把卷成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰上加热,使表面变黑,然后迅速伸到无水酒精中,有什么现象                           铜丝在反应中起    的作用,写出这个反应的化学方程式                                                   
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若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁和铜的混合粉末,反应结束后,下列不可能出现的结果是
A.铁、铜都有剩余,溶液中只有Fe2+
B.铁、铜都不剩余,溶液中可能有Fe3+、一定有Fe2+和Cu2+
C.铁有剩余、铜没剩余,溶液中只有Fe2+、Cu2+
D.铁没剩余、铜有剩余,溶液中一定没有Fe3+

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(12分)通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌,不适于电器及其他许多工业使用,必须进行电解精炼。
⑴在精炼铜时,阳极减小的质量与阴极增加的质量是否相等   ▲  (填“是”或“否”);阳极下面沉积金属的成分主要是   ▲    。
⑵在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐   ▲  ,所以需要定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学设计了下列除杂方案I(见下图)。

请参照下表给出的数据,回答下列问题:
物   质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
开始沉淀时的pH
7.6
5.2
2.7
8.0
完全沉淀时的pH
9.6
6.7
3.7
11.0

①试剂a是      ▲      ,其目的是      ▲      
②操作①调节pH至bb的取值范围是         
③调节溶液A的PH时可选择下列哪些试剂      
A.NaOHB.CuOC.Cu(OH)2D.NH3·H2O E.Cu2(OH)2CO3
④操作②是    ▲    ,方案I中不能够除去的杂质金属阳离子是   ▲   
⑶乙同学在查阅课本时发现,“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7-8,可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案I中也应该将溶液pH调至7-8。
你认为乙同学的建议是否正确?    ▲   (填“是”或“否”)理由是     ▲     
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