Question

一道高一化学竞赛题，高手来解释下啊

把单质Fe、Cu置于FeCl3溶液中达平衡后
（1）有Cu剩余（无Fe），则溶液中必有 ；
（2）有Fe剩余（无Cu），则溶液中必有 ；
（3）有Cu、Fe剩余，则溶液中必有 ；
（4）无Cu、Fe剩余，则溶液中可能有 ；
（5）以上四种情况都成立吗？分别简述理由。
答案是（1）Fe2＋、Cu2＋ （2）Fe2＋ （3）Fe2＋ （4）Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋ （5）除（2）外都成立。其中（1）加了少量的Fe；（2）中若有Fe剩余，必有Cu；（3）加了较多的Cu、Fe；（4）只加了少量的Cu、Fe。
能不能把每个都解释下啊？感激不尽啊，这题答案跟我自己的差太多了啊

Answer 1

可能的反应：
Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+ ①
Cu + 2Fe3+ == 2Fe2+ + Cu2+ ②
Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu ③
溶液中阳离子可能存在的是Fe3+、Fe2+、Cu2+
（1）有Cu剩余（无Fe）：必有Fe2+，必无Fe3+，可能有Cu2+
假设溶液中有Fe3+，Cu会继续反应，直至Fe3+没有，所以溶液中肯定没有Fe3+，肯定有Fe2+；Cu2+不一定，因为可能Fe刚好把Fe3+全部反应掉，而Cu无需参加反应。
（2）有Fe剩余（无Cu）：不可能。
因为没有Cu的话，溶液中必定有Cu2+，那么剩下的Fe会和Cu2+反应。
（3）有Cu、Fe剩余：必有Fe2+，必无Fe3+和Cu2+
显而易见，有Fe3+和Cu2+就不可能有Fe剩余
（4）无Cu、Fe剩余：必有Cu2+、Fe2+，可能有Fe3+
当Cu、Fe全部刚好与Fe3+反应，则Fe3+不存在。而Fe3+过量，则可能存在Fe3+
（5）见以上分析。除（2）外都有可能成立
答案（1）（4）有问题

Answer 2

首先确定还原性是：Fe大于Cu，并且都能还原三价铁。
(1)既然有Cu剩余（无Fe），那么溶液中必有Fe2+离子，一定没有Fe3+，可能有Cu2+
（2）有Fe剩余（无Cu），说明Cu完全消耗了，所以一定有Fe2+和Cu2+，一定没有Fe3+（若有还会和铁反应）
（3）有Cu、Fe剩余，说明一定没有Fe3+了，所以一定有Fe2+，可能有Cu2+
（4）无Cu、Fe剩余，说明单质的铁和铜都反应完了，所以溶液中一定有Fe2+和Cu2+，可能有的是Fe3+
（5） （2）是不成立的，因为有铁就可以还原溶液中的Cu单质，所以有铁单质的时候就有铜单质。其他都可以

Answer 3

1 这答案有点问题，要是Fe恰好和Fe3+反应完全，则溶液中就没有Cu2+。必有Fe2+
2 不可能，Fe剩余了Cu一定有剩余，因为Cu要Fe都没了后才反应。除非开始的单质中没有Cu
3 有Fe剩余溶液中就不可能有Cu2+和Fe3+ 了，只能有Fe2+
4 都没剩余，说明Fe3+足量，必有有 Fe2+ Cu2+ 可能有Fe3+
5 2不成立

Answer 4

答：首先要知道有两个反应和先后顺序
2Fe3+ ＋Fe=3Fe2+
2Fe3+ ＋Cu=2Fe2+ ＋Cu2+
单质铁和铜离子反应，不能共存
（1）必有Fe2＋（当第一式恰好反应时无铜），不一定有Cu2＋，因为铁比铜活活泼，所以铁和三价铁先反应生成二价铁，铜只有在铁全部反应完才能和三价铁反应
（2）不可能有这种情况，有铁剩余必有铜
（3）必无三价铁和Cu2＋（因为有二价铁就没有单质铜），必有Fe2＋
（4）说明三价铁量多，可能恰好反应或者过量，必有二价铁和Cu2＋，可能有Fe3＋
（5）第二个不成立，理由同上面。

Answer 5

FeCI3先氧化Fe,再氧化Cu
(1) Fe被完全反应 Cu部分反应 所以Fe2＋、Cu2＋ 都有
(2)不可能 Fe还没反应完，不会跟Cu反应滴
(3)两个都有多，只能是Fe太多了，把FeCI3都反应完了 而且还有多
(4)两个都没了，只能是Fe,Cu太少了，完全不够三价铁反应的

Answer 6

首先要知道有两个反应和先后顺序
2Fe3+ ＋Fe=3Fe2+
2Fe3+ ＋Cu=2Fe2+ ＋Cu2+
单质铁和铜离子反应，不能共存
（1）必有Fe2＋（当第一式恰好反应时无铜），不一定有Cu2＋，因为铁比铜活活泼，所以铁和三价铁先反应生成二价铁，铜只有在铁全部反应完才能和三价铁反应
（2）不可能有这种情况，有铁剩余必有铜
（3）必无三价铁和Cu2＋（因为有二价铁就没有单质铜），必有Fe2＋
（4）说明三价铁量多，可能恰好反应或者过量，必有二价铁和Cu2＋，可能有Fe3＋
（5）第二个不成立，理由同上面。