Question

5．向含有等物质的量的Fe³⁺、H⁺溶液中，加入Zn-Cu合金．试分析以下情况下可能出现的情景．
（1）若无金属剩余，溶液中一定含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺离子，可能含有Fe³⁺离子．
（2）反应最终有金属剩余，在残余的金属中一定含有Cu，可能含有Zn、Fe．在溶液中一定含有Zn²⁺，可能含有Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺，一定不含有Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）铁离子氧化性大于氢离子，金属没有剩余时，溶液中一定含有锌离子、铜离子、亚铁离子和氢离子，若铁离子足量，可能还含有铁离子；
（2）若有金属剩余，则由于还原性Zn＞Cu，剩余的金属中一定含有Cu，若Zn足量，剩余金属中可能含有Zn、Fe；溶液中一定含有锌离子，若锌少量，可能含有亚铁离子、氢离子、铜离子；由于铁离子与铜反应，则一定不含铁离子．

解答 解：（1）向含有等物质的量的Fe³⁺、H⁺溶液中，加入Zn-Cu合金，Zn、Fe³⁺优先反应，若无金属剩余，说明Cu已经完全反应，则H⁺不反应，反应后溶液中一定含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺，若Fe³⁺离子足量，则溶液中还含有Fe³⁺，
故答案为：Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺；Fe³⁺；
（2）反应最终有金属剩余，根据还原性Zn＞Cu可知，剩余的金属中一定含有Cu，若Zn足量，剩余金属中还可能含有Zn及被置换出的Fe；
由于金属Zn优先反应，剩余在溶液中一定含有Zn²⁺；若Zn少量，Cu部分参与反应，则溶液中可能含有Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺，但是一定不含Fe³⁺，
故答案为：Cu；Zn、Fe；Zn²⁺；Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺；Fe³⁺．

点评 本题考查了氧化还原反应及其应用，题目难度不大，明确发生反应的先后顺序为解答关键，注意掌握氧化还原反应实质与特征，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力．