Question

4．已知氯化鐵溶液有如下性質(zhì)：和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅；和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵．請(qǐng)根據(jù)上述信息完成有一包鐵粉和銅粉混合物，為確定其組成將不同質(zhì)量的樣品分別放入FeCl₃溶液中（其他用品略），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下

組別	①	②	③	④
溶液中FeCl3的質(zhì)量（g）	65	65	65	65
混合粉末質(zhì)量/g	6	13.2	24	36
反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	0	1.28	12.8	24.8

下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 第①組：反應(yīng)后溶液中含有32.5克FeCl₃
• B． 第②組：在反應(yīng)后溶液中放入一根鐵絲，鐵釘表面無(wú)變化
• C． 第③組：剩余固體中滴加鹽酸無(wú)氣泡產(chǎn)生
• D． 第④組：剩余固體中鐵與銅的物質(zhì)的量之比為1：3

Answer 1

分析 根據(jù)信息鐵能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵反應(yīng)的方程式為：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；氯化鐵能與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，反應(yīng)的方程式為：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂；由于活動(dòng)性Fe＞Cu，故鐵先與氯化鐵反應(yīng)，銅后與氯化鐵反應(yīng)，結(jié)合表格數(shù)據(jù)先計(jì)算氯化鐵完全反應(yīng)需要鐵的質(zhì)量，及銅的質(zhì)量進(jìn)行分析．

解答 解：A、由于活動(dòng)性Fe＞Cu，故鐵先與氯化鐵反應(yīng)，銅后與氯化鐵反應(yīng)．第二組數(shù)據(jù)和第三組數(shù)據(jù)比較，混合物增加10.8g，而反應(yīng)后固體增加11.52g；第三組數(shù)據(jù)和第四組數(shù)據(jù)比較，混合物增加12g，而反應(yīng)后固體增加12g，故第③組加入發(fā)生的是鐵置換出銅，且已全部反應(yīng)，設(shè)65g氯化鐵完全反應(yīng)需要鐵的質(zhì)量為x
2FeCl₃+Fe═3FeCl₂
325    56
65g     x
$\frac{325}{65g}$=$\frac{56}{x}$   x=11.2g
即65g的氯化鐵最多與11.2g鐵反應(yīng)，剩下的12.8g是銅，根據(jù)比例，第①組中6g固體中含有鐵的質(zhì)量為：$\frac{24}{11.2g}$=$\frac{6}{m（Fe）}$    m（Fe）=2.8g，則m（Cu）=3.2g，則2.8g的鐵反應(yīng)氯化鐵的質(zhì)量為m，3.2g的銅反應(yīng)氯化鐵的質(zhì)量為n
2FeCl₃+Fe═3FeCl₂ 2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl_{2
325 56 325 64}
m       2.8g           n        3.2g
$\frac{325}{m}$=$\frac{56}{2.8g}$  m=16.25g           $\frac{325}{n}$=$\frac{64}{3.2g}$    n=16.25g
因此剩余氯化鐵的質(zhì)量為：65g-16.25g-16.25g=32.5g，故A結(jié)論正確；
B、根據(jù)以上分析，第②組的鐵完全反應(yīng)，剩下的也是銅，混合液中含有氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅，因此加入鐵絲，鐵絲表面有紅色物質(zhì)生成，故B結(jié)論錯(cuò)誤；
C、根據(jù)A的計(jì)算，鐵完全反應(yīng)，剩下的是銅，因此第③組中向剩余固體中滴加鹽酸無(wú)氣泡，故C結(jié)論正確；
D、根據(jù)A的分析，65g氯化鐵和24g的混合粉末中鐵恰好反應(yīng)，其中鐵的質(zhì)量為11.2g，因此第④組中剩余的12g粉末中鐵的質(zhì)量為：$\frac{24}{11.2g}$=$\frac{12}{m（Fe）}$，因此m（Fe）=5.6g，則銅為6.4g，二者物質(zhì)的量之比為：$\frac{5.6g}{56g/mol}$：$\frac{6.4g}{64g/mol}$=1：1，故D結(jié)論錯(cuò)誤；
故選項(xiàng)為：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物的計(jì)算，明確物質(zhì)反應(yīng)的先后順序及各組剩余物質(zhì)的成分是解題的關(guān)鍵，能夠考查學(xué)生的思維能力，難度較大．