Question

（1）已知銅、鐵均能與FeCl₃溶液反應，反應的化學方程式分別為：
①Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂   ②Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
現有一包銅、鐵的混合粉末加入到盛有一定量FeCl₃溶液的燒杯中，充分反應后燒杯中仍有少量固體剩余，那么燒杯內的固體中一定含有

Cu

，燒杯內的溶液中一定含有的溶質是

FeCl₂

；
（2）在托盤天平的兩盤上各放一只等質量的燒杯，在兩只燒杯里分別加入50g溶質質量分數為14.6%的稀鹽酸．將天平調節平衡后，向左盤燒杯中投入一定量的碳酸鈉固體，恰好完全反應；向右盤燒杯中投入6.4g金屬鎂的樣品（樣品中雜質不含鎂元素且雜質不與稀鹽酸反應），充分反應后天平再次平衡，則該金屬鎂樣品中鎂的質量分數至少為

37.5%

．

Answer 1

分析：（1）根據在金屬活動性順序中，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來以及銅、鐵均能與FeCl₃溶液反應，分析固體和溶液的成分；
（2）根據化學方程式計算可知，投入一定質量的碳酸鈉固體的左盤恰好完全反應后增重6.2g，而投入一定質量的鎂的右盤恰好完全反應后增重2.2g  所以重新平衡需要使右盤增加4g質量，而燒杯內能反應的物質已完全反應，因此所加入的物質不會再發生反應，所加入的量即增加的質量，由此可計算出金屬鎂樣品中鎂的質量分數．

解答：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，能發生的反應有①Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂，②Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，③Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu，銅和鐵都能與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，故所得溶液中一定含有氯化亞鐵，充分反應后仍有少量固體，根據反應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的化學方程式，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實際增重=10.6g-4.4g=6.2g
根據金屬鎂與鹽酸反應的化學方程式，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實際增重=2.4-0.2=2.2g
則均恰好完全反應后，天平左盤增加質量比右盤增加質量多出6.2g-2.2g=4g，所以，要使天平仍然保持平衡，需要使天平右側質量增加4g；由于燒杯內可以發生反應的物質已完全反應，因此所加入的物質不再發生反應，加入的質量即增加的質量即不參加反應的量，所以，該金屬鎂樣品中鎂的質量分數至少為：

2.4g

2.4g+4g

×100%=37.5%．
故答為：（1）Cu，FeCl₂；（2）37.5%．

點評：由于反應放出氣體，所加固體的質量并非燒杯內物質總質量實際增加的質量，實際增加質量為加入固體質量與放出氣體質量的差．