Question

某100mL的CuCl₂溶液中，已知溶液中的Cl^-的浓度为0.2mol?L^-1．现将一定量的铁粉投入到该溶液中，若反应后溶液体积不变，回答下列问题：
（1）原溶液中Cu²⁺的浓度为

0.1mol/L

；
（2）反应后测得Cl^-的浓度为

0.2

mol?L^-1；
（3）反应中氧化剂是

CuCl₂

，反应后测得溶液中Fe²⁺的浓度为0.05mol?L^-1，则反应生成铜单质的质量为

0.32

g；转移电子

0.01N_A

个；
（4）剩余的Cu²⁺的物质的量浓度为

0.05mol/L

．

Answer 1

分析：（1）由化学式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=

1

2

c（Cl^-）；
（2）加入一定量的铁粉，发生反应Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不参加反应，体积不变，Cl^-浓度不变；
（3）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；根据离子方程式Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu来计算；反应中Fe→Fe²⁺，化合价由0价升高为+2价，转移电子物质的量为Fe²⁺的物质的量2倍，根据N=nN_A计算转移电子数目；
（4）根据离子方程式Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu来计算出剩余Cu²⁺的物质的量，然后求出其浓度；

解答：解：（1）由化学式CuCl₂可知，CuCl₂溶液中c（Cu²⁺）=

1

2

c（Cl^-）=

1

2

×0.2mol/L=0.1mol/L；故答案为：0.1mol/L；
（2）加入一定量的铁粉，发生反应：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Cl^-不参加反应，体积不变，Cl^-浓度不变为0.2mol/L，
故答案为：0.2；
（3）发生反应Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，反应中CuCl₂→Cu，Cu元素化合价由+2价降低为0价，CuCl₂是氧化剂；
             Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu
 0.05mol?L^-1×0.1L       0.005mol
反应生成铜单质的质量为0.005mol×64g/mol=0.32g；
n（Fe²⁺）=0.1L×0.05mol/L=0.005mol，反应中Fe→Fe²⁺，化合价由0价升高为+2价，转移电子物质的量为：0.005mol×2=0.01mol，转移电子数目为：0.01mol×N_Amol^-1=0.01N_A
故答案为：CuCl₂；0.32；0.01N_A；
（4）Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu
      0.005mol   0.1L×0.05mol/L
剩余的Cu²⁺的物质的量为：0.1mol/L×0.1L-0.005mol=0.005mol，其物质的量浓度为 

0.005mol

0.1L

=0.05mol/L，
故答案为：0.05mol/L．

点评：本题考查离子方程式的书写、氧化还原反应基本概念与有关计算、常用化学计量的有关计算等，难度不大，注意基础知识的掌握．