已知2Fe3++Fe→3Fe2+2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+
Ⅰ向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末,充分反应后,分析溶液中的溶质和可能残留固体不溶物的成分.
请完成下列表格
序号 | 溶液中的盐 | 固体不溶物的成分 |
① | FeCl2、CuCl2、FeCl3 | ______ |
② | ______ | 无 |
③ | FeCl2、CuCl2 | ______ |
④ | ______ | Cu |
⑤ | ______ | Fe、Cu |
组别 | ① | ② | ③ | ④ |
混合粉末质量/g | 40 | 40 | 40 | 40 |
FeCl3溶液体积/mL | 150 | 300 | 330 | 350 |
反应后剩余固体质量/g | 23.2 | 6.4 | 2.56 | x |
(2)通过计算判断第②组剩余固体的成分.
(3)求原混合粉末中Fe、Cu的物质的质量之比.
:Ⅰ、在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,铁能与铜盐溶液发生置换反应,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu和Fe的混合粉末,则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁,然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,故滤液中一定含有氯化亚铁,若氯化铁与铁是恰好完全反应,则铜不参加反应,滤液中不含有氯化铜,故氯化铜可能存在,充分反应后发现烧杯底部仍有少量固体,则固体中一定含有铜,若铁量多,可能含有铁,有铜存在,则滤液中一定不含有氯化铁;
故答案为:
序号 | 溶液中的盐 | 固体不溶物的成分 |
① | 无 | |
② | FeCl2、CuCl2 | |
③ | Cu | |
④ | FeCl2 | |
⑤ | FeCl2 |
实验①消耗金属40-23.2=16.8g
实验②消耗金属40-6.4=33.6g,恰好符合2倍的关系,
因此,实验①和②都是只消耗Fe
实验③若只消耗铁,则应消耗33.6×
=36.96g,则应剩余固体3.04g,而实际是2.56g,因此,实验③开始消耗Cu.设实验③中Fe的质量为x,Cu的质量为y,则330 300
x+y=37.44
x+325 56
y=330×0.65326 64 x=33.6g y=3.84g
而实验②300mL消耗33.6g,证明实验②已经将Fe完全消耗,因此混合物中Fe为33.6g,Cu为40g-33.6g=6.4g
所以原混合粉末中Fe、Cu的物质的质量之比=33.6:6.4=21:4;
实验③中消耗的Cu质量为6.4g-2.56g=3.84g,对应消耗的FeCl3为30mL,因此 实验④中增加的20mLFeCl3可消耗Cu的质量为3.84g×
=2.56g,故此时混合物中的Cu也恰好完全被消耗,因此x=0.20mL 30mL
故答案为:①0;②第②组剩余固体为铁和铜;③21:4.