Question

【題目】氯化鐵和摩爾鹽是鐵的兩種重要鹽類，在凈水和定量分析等方面具有重要作用。

(1) 用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，向所得溶液中加入鐵粉，對加入鐵粉充分反應后的溶液分析合理的是____________。

a. 若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3+ b. 若有固體存在，則溶液中一定有Fe2+

c. 若溶液中有Cu2+，則一定沒有固體析出 d. 若溶液中有Fe2+，則一定有Cu析出

(2)工業上通過氧化酸性FeCl2廢液得到含FeCl3的溶液。若酸性FeCl2廢液中 ， ， ，則該溶液的約為______(不考慮水的電離和離子的水解)。

(3)摩爾鹽 [(NH4)2Fe(SO4)26H2O]在定量分析中常作為基準物質，用來標定重鉻酸鉀、高錳酸鉀等溶液的濃度，在的該鹽的溶液中，離子濃度由大到小的順序是____________。

(4)摩爾鹽與酸性高錳酸鉀發生反應：

a.配平上述離子方程式：（___________）Fe2++（____________）MnO4-+（___________）H+→（_________）Mn2++（__________）Fe3++（___________）H2O

b.已知摩爾鹽相對分子質量為，取摩爾鹽產品(雜質不與高錳酸鉀反應)，配成溶液，取出用溶液滴定，消耗溶液，則產品中摩爾鹽的質量分數為____________(用小數表示，保留四位小數)。

Answer 1

【答案】b 2 5 1 8 1 5 4 0.8125

【解析】

(1) FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅發生反應：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Fe3+氧化性強于Cu2+，加入鐵粉先與Fe3+反應，再與Cu2+反應，據此分析判斷；

(2)根據電荷守恒：c(Cl-)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中OH-濃度很小，在這里可以忽略不計)，據此溶液中氫離子的濃度，再根據pH=-lgc(H+)計算；

(3)摩爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]溶解形成的溶液中存在銨根離子、亞鐵離子、硫酸根離子，銨根離子、亞鐵離子水解顯酸性，據此分析離子濃度大小；

(4)根據化合價升降守恒分析判斷方程式；再根據消耗的高錳酸鉀計算25mL溶液中含有的亞鐵離子，從而計算產品中摩爾鹽的質量分數。

(1) a．無固體剩余，說明銅全部以銅離子形式存在，加入的鐵完全反應，溶液中一定含有Fe2+，可能含有Fe3+，故a錯誤；b．若有固體存在，固體中一定有銅，可能有鐵，溶液中一定含有Fe2+，故b正確；c．若溶液中有Cu2+，加入的鐵量不足，可能只與Fe3+反應，也可能與Fe3+反應，剩余部分與Cu2+反應生成銅，所以可能有固體析出，故c錯誤；d．當加入的鐵較少時，只發生Fe+2Fe3+=3Fe2+時，不會有銅析出，故d錯誤；故選b。

(2)根據電荷守恒：c(Cl-)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中OH-濃度很小，在這里可以忽略不計)，則c(H+)=c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)=5.3×10-2molL-1-2×2.0×10-2molL-1-3×1.0×10-3molL-1=1.0×10-2molL-1，則溶液pH=-lg1.0×10-2=2，故答案為：2；

(3) 摩爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]溶解形成的溶液中存在銨根離子、亞鐵離子、硫酸根離子，銨根離子、亞鐵離子水解，溶液顯酸性，結合化學式，濃度最大的是硫酸根離子，其次是銨根離子、亞鐵離子、氫離子和氫氧化根離子，離子濃度由大到小的順序為：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Fe2+)＞c(H+)＞c(OH-)，故答案為：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Fe2+)＞c(H+)＞c(OH-)；

(4)a.Fe2+→Fe3+，鐵元素化合價升高1價；MnO4-→Mn2+，錳元素降低5價，化合價升降最小公倍數為5，故Fe2++系數為5，MnO4- 系數為1，根據元素守恒可知Mn2+與Fe3+系數分別為1，H+系數為2+3×5-[2×5-1]=8，根據H元素守恒可知H2O系數是4，所以反應離子方程式為5Fe2++1MnO4-+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O，故答案為：5；1；8；1；5；4；

b.滴定消耗溶液，消耗的高錳酸鉀的物質的量=0.0195L×0.05mol/L=0.000975mol，根據5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O知，亞鐵離子為0.000975mol×5=0.004875mol，則[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]的物質的量為0.004875mol，因此產品中摩爾鹽的質量分數為=0.8125，故答案為：0.8125。