Question

已知2Fe³⁺+Fe→3Fe²⁺2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺
Ⅰ向FeCl₃溶液中加入鐵粉和銅粉混合粉末，充分反應(yīng)后，分析溶液中的溶質(zhì)和可能殘留固體不溶物的成分．
請完成下列表格

序號	溶液中的鹽	固體不溶物的成分
①	FeCl2、CuCl2、FeCl3	______
②	______	無
③	FeCl2、CuCl2	______
④	______	Cu
⑤	______	Fe、Cu

Ⅱ今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現(xiàn)提供0.65g/mL的FeCl₃溶液（其他用品略），某課外活動(dòng)小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（假定反應(yīng)前后溶液體積不變）．

組別	①	②	③	④
混合粉末質(zhì)量/g	40	40	40	40
FeCl3溶液體積/mL	150	300	330	350
反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	23.2	6.4	2.56	x

（1）試判斷第④組剩余固體質(zhì)量x為______．
（2）通過計(jì)算判斷第②組剩余固體的成分．
（3）求原混合粉末中Fe、Cu的物質(zhì)的質(zhì)量之比．

Answer 1

：Ⅰ、在金屬活動(dòng)性順序中，鐵在銅的前面，鐵能與銅鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，向裝有氯化鐵溶液的燒杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，則鐵優(yōu)先與氯化鐵發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，然后銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，故濾液中一定含有氯化亞鐵，若氯化鐵與鐵是恰好完全反應(yīng)，則銅不參加反應(yīng)，濾液中不含有氯化銅，故氯化銅可能存在，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)燒杯底部仍有少量固體，則固體中一定含有銅，若鐵量多，可能含有鐵，有銅存在，則濾液中一定不含有氯化鐵；
故答案為：

序號	溶液中的鹽	固體不溶物的成分
①		無
②	FeCl2、CuCl2
③		Cu
④	FeCl2
⑤	FeCl2

Ⅱ（1）.0（2）．Cu（3）.336﹕64．
實(shí)驗(yàn)①消耗金屬40-23.2=16.8g
實(shí)驗(yàn)②消耗金屬40-6.4=33.6g，恰好符合2倍的關(guān)系，
因此，實(shí)驗(yàn)①和②都是只消耗Fe
實(shí)驗(yàn)③若只消耗鐵，則應(yīng)消耗33.6×

330

300

=36.96g，則應(yīng)剩余固體3.04g，而實(shí)際是2.56g，因此，實(shí)驗(yàn)③開始消耗Cu．設(shè)實(shí)驗(yàn)③中Fe的質(zhì)量為x，Cu的質(zhì)量為y，則

x+y=37.44 325 56 x+ 326 64 y=330×0.65

x=33.6g y=3.84g

而實(shí)驗(yàn)②300mL消耗33.6g，證明實(shí)驗(yàn)②已經(jīng)將Fe完全消耗，因此混合物中Fe為33.6g，Cu為40g-33.6g=6.4g
所以原混合粉末中Fe、Cu的物質(zhì)的質(zhì)量之比=33.6：6.4=21：4；
實(shí)驗(yàn)③中消耗的Cu質(zhì)量為6.4g-2.56g=3.84g，對應(yīng)消耗的FeCl3為30mL，因此 實(shí)驗(yàn)④中增加的20mLFeCl3可消耗Cu的質(zhì)量為3.84g×

20mL

30mL

=2.56g，故此時(shí)混合物中的Cu也恰好完全被消耗，因此x=0．
故答案為：①0；②第②組剩余固體為鐵和銅；③21：4．