Question

（1）已知銅、鐵均能與FeCl₃溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：
①Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂　 ②Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
現(xiàn)有一包銅、鐵的混合粉末加入到盛有一定量FeCl₃溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后燒杯中仍有少量固體剩余，那么燒杯內(nèi)的固體中一定含有________，燒杯內(nèi)的溶液中一定含有的溶質(zhì)是________；
（2）在托盤(pán)天平的兩盤(pán)上各放一只等質(zhì)量的燒杯，在兩只燒杯里分別加入50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸．將天平調(diào)節(jié)平衡后，向左盤(pán)燒杯中投入一定量的碳酸鈉固體，恰好完全反應(yīng)；向右盤(pán)燒杯中投入6.4g金屬鎂的樣品（樣品中雜質(zhì)不含鎂元素且雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)），充分反應(yīng)后天平再次平衡，則該金屬鎂樣品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為_(kāi)_______．

Answer 1

解：（1）由題意，將一包銅、鐵的混合粉末加入到盛有FeCl₃溶液的燒杯中，能發(fā)生的反應(yīng)有①Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂，②Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，③Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu，銅和鐵都能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，故所得溶液中一定含有氯化亞鐵，充分反應(yīng)后仍有少量固體，根據(jù)反應(yīng)的方程式可知一定含有銅，由于鐵的量不確定，故可能含有鐵，有銅存在；
（2）由碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，可得知：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73 44
10.6g 50g×14.6%=7.3g 4.4g
所以投入碳酸鈉的左盤(pán)實(shí)際增重=10.6g-4.4g=6.2g
根據(jù)金屬鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，可得知：
2HCl+Mg═MgCl₂+H₂↑
73 24 2
7.3g 2.4g 0.2g
所以投入金屬鎂的右盤(pán)實(shí)際增重=2.4-0.2=2.2g
則均恰好完全反應(yīng)后，天平左盤(pán)增加質(zhì)量比右盤(pán)增加質(zhì)量多出6.2g-2.2g=4g，所以，要使天平仍然保持平衡，需要使天平右側(cè)質(zhì)量增加4g；由于燒杯內(nèi)可以發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)已完全反應(yīng)，因此所加入的物質(zhì)不再發(fā)生反應(yīng)，加入的質(zhì)量即增加的質(zhì)量即不參加反應(yīng)的量，所以，該金屬鎂樣品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為：=37.5%．
故答為：（1）Cu，F(xiàn)eCl₂；（2）37.5%．
分析：（1）根據(jù)在金屬活動(dòng)性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)以及銅、鐵均能與FeCl₃溶液反應(yīng)，分析固體和溶液的成分；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算可知，投入一定質(zhì)量的碳酸鈉固體的左盤(pán)恰好完全反應(yīng)后增重6.2g，而投入一定質(zhì)量的鎂的右盤(pán)恰好完全反應(yīng)后增重2.2g 所以重新平衡需要使右盤(pán)增加4g質(zhì)量，而燒杯內(nèi)能反應(yīng)的物質(zhì)已完全反應(yīng)，因此所加入的物質(zhì)不會(huì)再發(fā)生反應(yīng)，所加入的量即增加的質(zhì)量，由此可計(jì)算出金屬鎂樣品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：由于反應(yīng)放出氣體，所加固體的質(zhì)量并非燒杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量實(shí)際增加的質(zhì)量，實(shí)際增加質(zhì)量為加入固體質(zhì)量與放出氣體質(zhì)量的差．