今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCl3溶液(其他用品略),某课外活动小组同

今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCl3溶液(其他用品略),某课外活动小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变).组别①②③④混合... 今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCl3溶液(其他用品略),某课外活动小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变).组别①②③④混合粉末质量/g40404040V[FeCl3(aq)]/mL150300330350反应后剩余固体质量/g23.26.42.56x(1)试判断第②组剩余固体的成分为______.(2)试判断第④组剩余固体质量x为______.(3)原混合粉末中Fe、Cu的物质的量之比为______. 展开
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潭瓩锊
2014-11-14 · 超过65用户采纳过TA的回答
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(1)铁的还原性强于铜,所以Fe3+先和铁反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应完全后Fe3+有剩余,再与铜发生反应:Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,能剩余的固体可以是铜,可以是铁和铜,
第②组实验中,有固体剩余,故FeCl3溶液全部参与反应,若只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,可以溶解Fe的质量为0.3L×4mol/L×
1
2
×56g/mol=33.6g,300mL FeCl3溶液能溶解金属质量40g-6.4g=33.6g,
第③组实验,可以看作再第②组实验的基础上再加入30mL FeCl3溶液,实际溶解金属质量=6.4g-2.56g=3.84g,若只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,30mL溶液可以溶解Fe的质量为0.03L×4mol/L×
1
2
×56g/mol=3.36g,若只发生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,30mL溶液可以溶解Cu的质量为0.03L×4mol/L×
1
2
×64g/mol=3.84g,可推断第②组实验中Fe恰好反应完全,剩余固体为Cu,
故答案为:Cu;
(2)第④组实验,可以看作再第②组实验的基础上再加入50mL FeCl3溶液,发生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,50mL溶液可以溶解Cu的质量=0.05L×4mol/L×
1
2
×64g/mol=6.4g,故x=6.4g-6.4g=0,
故答案为:0;
(3)根据(1)中分析可知Cu为6.4g,Fe的质量=40g-6.4g=33.6g,故n(Fe)=
33.6g
56g/mol
=0.6mol,n(Cu)=
6.4g
64g/mol
=0.1mol,原混合粉末中Fe、Cu的物质的量之比=0.6mol:0.1mol=6:1,
故答案为:6:1.
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