在制作印刷电路板的过程中常利用FeCl3溶液与Cu反应,其反应方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2.现向FeCl3溶液中加入a g Cu粉,完全溶解后,再加入b g Fe粉,充分反应后尚有c g残余固体.若c<a,则下列说法正确的是( )A. 残余固体全部是CuB. 残余固体可能为Fe和Cu的混合物C. 最后得到的溶液可能含有Fe3+D. 残余固体是Fe,溶液中一定不含Cu2+
在制作印刷电路板的过程中常利用FeCl3溶液与Cu反应,其反应方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2.现向FeCl3溶液中加入a g Cu粉,完全溶解后,再加入b g Fe粉,充分反应后尚有c g残余固体.若c<a,则下列说法正确的是( )
A. 残余固体全部是Cu
B. 残余固体可能为Fe和Cu的混合物
C. 最后得到的溶液可能含有Fe3+
D. 残余固体是Fe,溶液中一定不含Cu2+
此题中发生的化学反应有三个,方程式如下:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;2FeCl3+Fe=3FeCl2
依元素守恒可知
步骤一:ag铜完全溶解后,变为ag铜离子,
步骤二:若加入的铁足够多的话,可将溶液中的铜离子全部变回金属铜(ag)甚至还会有铁剩余,此时,残余固体(cg)应大于或等于ag,
依题意:a>c可知,加入的铁是不足量的,此时溶液中还有部分铜未完全置换出来.
结论1:剩余固体为Cu,不可能有Fe剩.选A.
步骤三:根据方程式1、2、3可知,溶液中一定有Fe2+,因上述推导可知,溶液中还应有Cu2+剩余,由方程式1可知,Cu与Fe3+是不能共存的,剩余固体中有Cu,则溶液中必无Fe3+,
结论2:充分反应后剩余固体为Cu,而溶液中含FeCl2和CuCl2.
故选A.
答案解析:在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向盛有FeCl3溶液的烧杯内分别加入铁粉和铜粉,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和铜,利用此知识解决即可.
考试点:铁盐和亚铁盐的相互转变;铜金属及其重要化合物的主要性质.
知识点:本题考查了金属活动性顺序的应用,难度不大,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行,要注意根据铁和铜的活动性强弱确定反应的先后顺序.