答
(1)废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀43.05g为AgCl质量,其物质的量==0.3mol,根据氯元素守恒,原溶液中n(FeCl3)=n(AgCl)=×0.3mol=0.1mol,故原废液中c(FeCl3)==2mol/L,
答:FeCl3溶液中溶质的物质的量浓度为2mol/L.
(2)由3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,可知废液中n(Fe2+)=3n(NO)=0.02mol×3=0.06mol,根据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可知溶液n(Cu2+)=n(Fe2+)=×0.06mol=0.03mol、参加反应Fe3+物质的量=n(Fe2+)=0.06mol,故废液中n(Fe3+)=0.1mol-0.06mol=0.04mol,离子浓度之比等于物质的量之比,故c(Fe3+):c(Fe2+):c(Cu2+)=0.04mol:0.06mol:0.03mol=4:6:3,
答:废液中各阳离子浓度之比为c(Fe3+):c(Fe2+):c(Cu2+)=4:6:3.
(3)刚开始析出Cu时溶液中Fe2+的物质的量最小,Fe3+完全反应,则:
2Fe3++Fe=3Fe2+
0.04mol 0.06mol
故Fe2+的物质的量极小值为0.06mol+0.06mol=0.12mol,由于析出Cu,故Fe2+的物质的量最小大于0.12mol,
Cu恰好完全析出时,溶液中Fe2+的物质的量最大,则:
Cu2++Fe=Fe2++Cu
0.03mol 0.03mol
故溶液中Fe2+的物质的量最大为0.12mol+0.03mol=0.15mol,
故溶液中0.12mol<n(Fe2+)≤0.15mol,
答:溶液中0.12mol<n(Fe2+)≤0.15mol.