Question

14．将铁、铜粉与FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂、溶液放在同一容器中．根据下述情况判断哪些阳离子或金属单质能同时存在，哪些不能同时存在．
（1）反应后若Fe有剩余，则容器中可能有Fe²⁺、Cu（用离子和单质符号填空）．
（2）反应后 若有Cu²⁺和Cu，则容器中不可能有Fe、Fe³⁺（同上）．
（3）反应后若有Cu²⁺、Fe³⁺，则容器中还可能有Fe²⁺（同上）．

Answer 1

分析 在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，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，则铁和铜都能与氯化铁溶液反应．氧化性：FeCl₃＞CuCl₂＞FeCl₂，还原性Fe＞Cu，Fe有剩余，则Cu没有参加反应，溶液中不存在Fe³⁺、Cu²⁺，以此解答该题．

解答 解：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，则铁优先于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．由以上分析可知：
（1）反应后铁有剩余，Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，Fe³⁺，Cu²⁺都不能存在，溶液中有Fe²⁺、Cu；
故答案为：Fe²⁺、Cu；
（2）反应后有Cu²⁺和Cu，Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，则容器里不可能有Fe、Fe³⁺，一定含有Fe²⁺，不可能剩余Fe，不可能存在Fe³⁺；
故答案为：Fe、Fe³⁺；
（3）反应后有Cu²⁺，Fe³⁺，Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，则容器里不可能有Fe、Cu，一定含有Fe²⁺，
故答案为：Fe²⁺．

点评 本题考查氧化还原反应以及铁的单质、化合物的性质，题目难度不大，本题关键是把握物质的氧化性、还原性强弱．