Question

某工厂用FeCl₃溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路．课外活动小组为确认生产后的废液的组成，进行如下实验：（1）取20mL废液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 17.22g．（2）另取20mL废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g．下列关于原废液组成的判断错误的是（　　）

A．一定含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^-

B．c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=5：2

C．c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）=2：1

D．c（Cl^-）=6.0 mol?L^-1，c（Fe²⁺）=1.5mol?L^-1

Answer 1

分析：废液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀17.22g，沉淀为AgCl，根据n=

m

M

计算AgCl的物质的量，根据氯元素守恒计算溶液中n（Clˉ），再根据c=

n

V

计算原废液中c（Clˉ）；
废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g，说明溶液中含有Fe³⁺，根据铜片减少的质量结合方程式计算溶液中Fe³⁺的物质的量，进而计算原废液中c（Fe ³⁺）；
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根据电荷守恒，原废液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Clˉ），据此计算原废液中c（Fe²⁺）、c（Cu²⁺）．

解答：解：A、废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.3g，说明溶液中含有Fe³⁺，结合反应2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液一定含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Clˉ，故A正确；
B、废液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 17.22g，沉淀为AgCl，故n（AgCl）=

17.22g

143.5g/mol

=0.12mol，原废液中c（Clˉ）=

0.12mol

0.02L

=6mol/L，
废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g，物质的量为

0.32g

64g/mol

=0.005mol，令20mL废液中Fe³⁺为nmol，则：
2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
2       1
nmol  0.005mol
故n=0.010mol，所以原废液中c（Fe ³⁺）=

0.01mol

0.02L

=0.5mol/L，
由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），根据电荷守恒，原废液中3c（Fe ³⁺）+2c（Fe²⁺）+2c（Cu²⁺）=c（Clˉ），原废液中c（Clˉ）=

0.12mol

0.02L

=6mol/L，故3×0.5+2c（Fe²⁺）+c（Fe²⁺）=6，解得c（Fe²⁺）=1.5mol/L，故原废液中c（Fe²⁺）：c（Fe ³⁺）=1.5mol/L：0.5mol/L=3：1，故B错误；
C、由方程式2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂可知，原废液中c（Fe²⁺）=2c（Cu²⁺），故C正确；
D、由B中分析可知，c（Clˉ）=6mol/L，c（Fe²⁺）=1.5mol/L，故D正确；
故选B．

点评：本题考查根据方程式的计算、混合溶液的有关计算等，难度中等，注意电荷守恒的运用．