某工厂用FeCI3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路.其化学原理为:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.某实验小组的同学对该厂生产印刷电路后所得的废液进行了分析:取50.00mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,析出沉淀430

问题描述:

某工厂用FeCI3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路.其化学原理为:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.某实验小组的同学对该厂生产印刷电路后所得的废液进行了分析:取50.00mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,析出沉淀430.5g.(假设反应前后溶液的体积变化均忽略不计)请回答:
1、该厂使用的FeCI3溶液(原来的)物质的量浓度____
2、若向250.00ML废液中加入足量的铜粉,充分反应后,铜粉质量减轻9.6g.
《1》充分反应后的溶液中Cu2+的物质的量为_________
《2》原废液中各金属阳离子的物质的量浓度之比为_______________(要求写出的金属阳离子与其物质的量浓度数值一一对应)
“………我们可以得到一个这样一个关系式:35.5x430.5=143.5X,X=106.5g.”
可以告诉我建这个方程式具体数字代表了什么?比如:36.5、430.5、143.5X.这个数字若我明白了,此题我就明白了!

1、0.02mol/ml.由于废液含有FeCI2和CuCI2.向其中加入足量的AgNO3溶液,并析出沉淀.这个沉淀,我们可以肯定是AgCl.据此,我们可以列出该反应的离子方程式:Cl- +Ag+==AgCl.根据此反应,我们可以得到一个这样一个关系式:35.5x430.5=143.5X,X=106.5g.而废液中含有Cl-为:106.5g/35.5=3mol.从2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.我们可以很清楚看到废液中的Cl-都是由FeCI3提供的.因此,设FeCI3有Xmol.那么3X=3mol.X=1mol.由于题目“假设反应前后溶液的体积变化均忽略不计”因此,FeCI3物质的量浓度c=1mol/50ml=0.02mol/ml.
2、《1》2.5mol.向250.00ML废液中加入足量的铜粉,充分反应后,铜粉质量减轻.由此,我可以知道两点信息:第一,废液中还含有FeCI3.第二,由于加入足量的铜粉,所以充分反应后的溶液中FeCI3已经由反应:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.完全转化为FeCI2和CuCI2.因此,我们可以把这道小题看成是,过量的Cu与FeCI3反应.因此,我们以FeCI3为标准计算充分反应后的溶液中Cu2+的物质的量.而,在第一题当中,我们已经计算出该厂使用的FeCI3溶液(原来的)物质的量浓度.因此,250.00MLFeCI3溶液含有FeCI3:0.02x250=5mol.根据反应方程式:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.并设充分反应后的溶液中Cu2+的物质的量为Xmol.我们得到这样一个等式:2X=5mol,X=2.5mol.
《2》Fe3+:Fe2+:Cu2+ ==0.0012:0.0188:0.0094(如果要最简比,请自己稍作调整).在《1》中,我们已经得出一个结论:废液中除了含有FeCI2和CuCI2,还含有FeCI3.因此,我们知道废液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-这四种离子.其中阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+.而它们物质的量浓度是多少呢,我们现在一个个来算:
1)Fe3+:向废液中加入足量的铜粉,充分反应后,铜粉质量减轻9.6g.也就是说有9.6g铜反应.如果换成物质的量:9.6g/64=0.15mol.根据方程式:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.并设废液中含FeCI3有Xmol,我们得到这样一个等式:X=2x0.15=0.3mol.0.3molFeCI3中含有Fe3+:0.3mol,它的物质的量浓度为:0.3mol/250.00ml=0.0012mol/ml.
2)Fe2+和Cu2+:从《1》中,我们已经算出,250.00MLFeCI3溶液含有FeCI3:0.02x250=5mol.而我们刚刚,也算出,FeCI3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路时(化学原理为:2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2)还有0.3molFeCI3剩余,也就是说,FeCI3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路时,有5-0.3=4.7molFeCI3反应.根据2FeCI3+Cu=2FeCI2+CuCI2.并设废液中含FeCI2有Xmol,含CuCI2有ymol.我们可以得到这样两个等式:Fe2+:2X=2x4.7,X=4.7mol,它的物质的量浓度为:4.7mol/250.00ml=0.0188mol/ml.Cu2+:2y=4.7x1,y=2.35mol,它的物质的量浓度为:2.35mol/250.00ml=0.0094mol/ml.
最后整理得到:Fe3+:Fe2+:Cu2+ ==0.0012:0.0188:0.0094(如果要最简比,请自己稍作调整)