《鐵、銅及其化合物的應(yīng)用》學(xué)案9

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111 　　新題解答 　　【例1】在100mL的FeBr2溶液中，通入2.24L的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣，充分反應(yīng)后，溶液中有的Br－被氧化成溴單質(zhì)。求原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度。 　　解析：根據(jù)反應(yīng)2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－，可確定還原性：Fe2＋＞Br－。計(jì)算的關(guān)鍵在于當(dāng)Fe2＋全部被氧化為Fe3＋后，Br－才開始被氧化。據(jù)此可用三種不同的解法，計(jì)算時(shí)應(yīng)尋找最簡捷的方法。 　　解法一　化學(xué)方程式法。 　　題中給出通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24LCl2后，F(xiàn)eBr2中有的Br－被氧化，即反應(yīng)物FeBr2與生成物Br2的物質(zhì)的量之比為3∶1。 　　3FeBr2＋xCl2yFeCl3＋zFeBr3＋Br2 　　由Br、Fe、Cl分別守恒，得z＝，y＝，x＝。 　　先將以上分?jǐn)?shù)代入化學(xué)方程式，再調(diào)整為整數(shù)，得：18FeBr2＋15Cl210FeCl3＋8FeBr3＋6Br2 　　n（FeBr2）＝（Cu）＝＝0.12mol， 　　c（FeBr2）＝＝1.2molL－1 　　解法二　物質(zhì)的量分析法。 　　因?yàn)镕eBr2Fe2＋＋2Br－，如有的Br－被氧化，則有關(guān)系： 　　 　　n（FeBr2）＝/（＋）＝0.12mol， 　　c（FeBr2）＝1.2molL－1 　　解法三　電子守恒法。 　　設(shè)FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為c，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等的原理，Cl2所得電子數(shù)是Fe2＋和Br－所失電子數(shù)的和，則 　　0.1mol2＝0.1Lc1＋0.1Lc，c＝1.2mo1L－1。 　　點(diǎn)評：對于氧化還原的有關(guān)計(jì)算，得失電子守恒法較為簡捷且不易發(fā)生計(jì)算錯(cuò)誤。 　　【例2】將Cu片放入0.1mo1L－1FeCl3溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后取出Cu片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，則Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為（　?。? 　　　　A．3∶2　　　　B．3∶5　　　　 C．4∶3　　　　 D．3∶4 　　解析：由：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋　知n（Cu2＋）＝2n（Fe2＋），所以n（Cu2＋）∶n（Fe3＋）＝1.5∶2＝c（Cu2＋）∶C（Fe3＋）。 　　答案：D 　　【例3】在由Fe、FeO和Fe2O3組成的混合物中加入100mL2molL－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時(shí)溶液中無Fe3＋離子。則下列判斷正確的是（　?。? 　　　　A．混合物里三種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1∶1∶3 　　　　B．反應(yīng)后所得溶液中的Fe2＋離子與Cl－離子的物質(zhì)的量之比為1∶2 　　　　C．混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多 　　　　D．混合物里，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)的量多 　　解析：因溶液中無Fe3＋離子，故Fe與Fe2O31∶l消耗的同時(shí)還與鹽酸反應(yīng)。 　　答案：BC 　　【例4】將Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反應(yīng)（假定容器不參與反應(yīng)），試判斷下列情況下溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。 　?。?）若鐵粉有剩余，則容器中不可能有_________； 　　（2）若氯化銅有剩余，則容器中還可能有_________； 　?。?）若氯化鐵和氯化銅都有剩余，則容器中不可能有_________，可能有_________。 　?。?）若氯化鐵有剩余．則容器中不可能有_________。 　　解析：該題考查物質(zhì)共存問題，答題時(shí)要弄清物質(zhì)間可能發(fā)生的反應(yīng)，相互間能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)不可能共存，而本題涉及的反應(yīng)有：①Fe＋2FeCl33FeCl2?、贔e＋CuCl2Cu＋FeCl2?、跜u＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2 　　答案：（1）Fe3＋、Cu2＋?。?）Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fc2＋?。?）Fe、CuFe2＋?。?）Fe、Cu 　　【例5】在500mLCuSO4和Fe2（SO4）3的混合液中加入21.7g鐵粉，待反應(yīng)完全后，得到16.8g殘留固體。在濾液中加入400mL4mo1L－1的BaCl2溶液，恰好使溶液中的SO完全沉淀。求原混合液中CuSO4和Fe2（SO4）3的物質(zhì)的量濃度。 　　解析：運(yùn)用極值法討論，判斷出Fe的量不足，故16.8g殘留固體全部是Cu。 　　答案：2.45mo1L－1和0.25mo1L－1 111