已知2Fe3++Fe→3Fe2+2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+Ⅰ向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末，充分反应后，分析溶液

Question

已知2Fe3++Fe→3Fe2+2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+Ⅰ向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末，充分反应后，分析溶液中的溶质和可能残留固体不溶物的成分．请完成下列表格 序号 溶液中的盐 固体不溶物的成分 ① FeCl2、CuCl2、FeCl3 ______ ② ______ 无 ③ FeCl2、CuCl2 ______ ④ ______ Cu ⑤ ______ Fe、CuⅡ今有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成，现提供0.65g/mL的FeCl3溶液（其他用品略），某课外活动小组同学的实验结果如下（假定反应前后溶液体积不变）． 组别 ① ② ③ ④ 混合粉末质量/g 40 40 40 40 FeCl3溶液体积/mL 150 300 330 350 反应后剩余固体质量/g 23.2 6.4 2.56 x（1）试判断第④组剩余固体质量x为______．（2）通过计算判断第②组剩余固体的成分．（3）求原混合粉末中Fe、Cu的物质的质量之比．

Answer 1

：解：Ⅰ、在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，铁能与铜盐溶液发生置换反应，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁，然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，故滤液中一定含有氯化亚铁，若氯化铁与铁是恰好完全反应，则铜不参加反应，滤液中不含有氯化铜，故氯化铜可能存在，充分反应后发现烧杯底部仍有少量固体，则固体中一定含有铜，若铁量多，可能含有铁，有铜存在，则滤液中一定不含有氯化铁；
故答案为：

序号	溶液中的盐	固体不溶物的成分
①		无
②	FeCl2、CuCl2
③		Cu
④	FeCl2
⑤	FeCl2

Ⅱ（1）.0   （2）．Cu   （3）.336﹕64．
实验①消耗金属40-23.2=16.8g
实验②消耗金属40-6.4=33.6g，恰好符合2倍的关系，
因此，实验①和②都是只消耗Fe
实验③若只消耗铁，则应消耗33.6×

330

300

=36.96g，则应剩余固体3.04g，而实际是2.56g，因此，实验③开始消耗Cu．设实验③中Fe的质量为x，Cu的质量为y，则

x+y＝37.44 325 56 x+ 326 64 y＝330×0.65

 

x＝33.6g y＝3.84g

而实验②300mL消耗33.6g，证明实验②已经将Fe完全消耗，因此混合物中Fe为33.6g，Cu为40g-33.6g=6.4g
所以原混合粉末中Fe、Cu的物质的质量之比=33.6：6.4=21：4；
实验③中消耗的Cu质量为6.4g-2.56g=3.84g，对应消耗的FeCl3为30mL，因此 实验④中增加的20mLFeCl3可消耗Cu的质量为3.84g×

20mL

30mL

=2.56g，故此时混合物中的Cu也恰好完全被消耗，因此x=0．
故答案为：①0；②第②组剩余固体为铁和铜；③21：4．