Question

向FeCl₃溶液中加入一定量铜，使其充分反应．取50.00mL该溶液，向其中加入0.64g金属铜，金属铜全部溶解；又取50.00mL该溶液，向其中加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g；再取50.00mL该溶液，加入足量的稀硝酸，在标准状况下生成NO气体448mL．有关说法不正确的是（　　）

A．原FeCl₃溶液的物质的量浓度为2.00mol/L

B．溶液中金属阳离子的物质的量之比n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）：n（Cu²⁺）=4：6：3

C．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色

D．若向50.00mL该溶液中加入一定量铁屑，则有1.20mol＜n（Fe²⁺）＜3.00mol

Answer 1

分析：A、取50.00mL该溶液，向其中加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g为AgCl，根据氯离子守恒计算50ml溶液中FeCl₃的物质的量，再根据c=

n

V

计算；
B、50ml溶液加足量稀硝酸，氧化的是亚铁离子，离子方程式3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=2H₂O+3Fe³⁺+NO↑，因为NO的物质的量为0.02mol所以亚铁有0.06mol．根据离子方程2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺可知50ml溶液中铜离子0.03mol．50ml加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g为AgCl，物质的量为0.3mol，可知50ml溶液中含有氯离子为0.3mol，根据电荷守恒可知溶液中铁离子为0.04mol；
C、反应后的溶液加入铜，铜还能溶解，说明FeCl₃溶液中加入一定量铜，反应后铁离子剩余；
D、向50.00mL该溶液中加入一定量铁屑，首先发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，铁离子反应完毕，再发生Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，有铜开始析出时，即Fe³⁺恰好完全反应，溶液为氯化亚铁与氯化铜混合液，此时溶液中Fe²⁺最少，根据电荷守恒计算亚铁离子的物质的量．当溶液中铜离子完全析出，此时溶液中Fe²⁺最多，溶液为氯化亚铁溶液，根据氯离子守恒计算亚铁离子的物质的量．

解答：解：A、取50.00mL该溶液，向其中加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g为AgCl，物质的量为

43.05g

143.5g/mol

=0.3mol，根据氯离子守恒，50ml溶液中FeCl₃的物质的量为

0.3mol

3

=0.1mol，所以原FeCl₃溶液的物质的量浓度为

0.1mol

0.05L

=2mol/L，故A正确；
B、50ml溶液加足量稀硝酸，氧化的是亚铁离子，离子方程式3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=2H₂O+3Fe³⁺+NO↑，NO的物质的量为

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，所以Fe²⁺有0.06mol．根据离子方程2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺可知50ml溶液铜离子0.03mol．50ml加入足量的硝酸银溶液，析出沉淀43.05g为AgCl，物质的量为0.3mol，可知50ml溶液中含有氯离子为0.3mol，根据电荷守恒可知溶液中铁离子为

0.3mol-0.06mol×2-0.03mol×2

3

=0.04mol，所以溶液中n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）：n（Cu²⁺）=0.04mol：0.06mol：0.03mol=4：6：3，故B正确；
C、反应后的溶液加入铜，铜还能溶解，说明FeCl₃溶液中加入一定量铜反应后铁离子剩余，故向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，故C正确；
D、由B可知50ml溶液中n（Fe³⁺）=0.04mol，n（Fe²⁺）=0.06mol，n（Cu²⁺）=0.03mol，n（Cl^-）=0.3mol．
向50.00mL该溶液中加入一定量铁屑，首先发生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，铁离子反应完毕，再发生Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，有铜开始析出时，即Fe³⁺恰好完全反应，溶液为氯化亚铁与氯化铜混合液，此时溶液中Fe²⁺最少，根据电荷守恒可知，此时溶液中亚铁离子物质的量为n′（Fe²⁺）=

0.3mol-0.03mol×2

2

=0.12mol；当溶液中铜离子完全析出，此时溶液中Fe²⁺最多，溶液为氯化亚铁溶液，根据氯离子守恒可知，此时亚铁离子物质的量为n″（Fe²⁺）=

0.3mol

2

=0.15mol．所以溶液中
0.12mol＜n（Fe²⁺）＜0.15mol，故D错误．
故选D．

点评：本题考查混合物的计算，难度较大，根据氯化银及一氧化氮判断50ml溶液中n（Fe³⁺）、n（Fe²⁺）、n（Cu²⁺）是解题的关键，是对学生综合能力的考查．