Question

把Fe、Fe2O3、Cu的混合物放入稀硫酸中加热、充分反应后残渣中仍有铁和铜,则溶液中含有哪些离子。

这种类型的题目要怎么求啊？

Answer 1

只有亚铁离子Fe2+、硫酸根离子SO4 2- ，当然，如果算上水解的话也的 H+ 稍少的OH-

若有充分反应后有过量三价铁离子存在，则铁与铜都会反应完毕:
Fe3+ + Fe --------- Fe2+
Fe3+ + Cu --------- Fe2+ + Cu2+

因为铁与铜有残余，所以无三价铁存在，铜没参与反应，所以无铜离子

Answer 2

解析：

相关反应方程式：
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2（SO4）3 + 3H2O
Fe2（SO4）3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

氧化性：Fe3+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞ Fe2+
还原性：Fe ＞ H ＞ Cu ＞ Fe2+

所以可以判断，Fe3+优先氧化Fe，然后再氧化Cu，Cu2+再氧化Fe，最后是H+氧化Fe

因为反应后还有Fe剩余，所以溶液中不可能有Fe3+，也不可能有Cu2+和H+

综上所述，溶液中只可能存在Fe2+

【注意】此类题目一般都利用氧化还原性强弱解题。

Answer 3

溶液中只有二价铁（Fe2+）离子
这种题可以用假设法分析。若溶液中有Fe3+，那么剩余的铁会与其发生归中反应使其变为Fe2+。另外在溶液中三价铁也可以把单质铜氧化为二价铁。因此溶液中不可能有三价铁离子。铜单质在非氧化性酸中不反应，所以也没有铜离子。
也可以从下面这个角度考虑。单质铁是很好的还原剂在水溶液中强氧化性的阳离子不存在。所以只有二价铁离子。

Answer 4

因为有铁在残渣中，所以铜不在溶液中，溶液中只有SO42-, Fe2+。