题目

（20分）电子工业中常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷电路板。有关反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入8.00×102mL某FeCl3溶液A中，一段时间后，将该线路板取出，向所得溶液B中加入铁粉m g，充分反应后剩余固体n g，将固体滤出并从滤液C（忽略反应前后溶液的体积变化）中取出20mL，向其中滴入3.00 mol•L-1AgNO3溶液60mL 时，溶液中的Cl-恰好完全沉淀。请计算：（1）       溶液A中FeCl3的物质的量浓度。（2）       假若铁粉不再溶解，向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于多少？（3）       讨论当剩余固体组成不同时m与n可能的取值范围，先列式计算然后把结果填入下表 剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围 只有铜  有铁且有铜   (用含m的代数式表示)（4）       当m=100.0，n=96.8时，溶液B中FeCl2的物质的量浓度是多少？ 答案：（1）       设c(Cl-)为X，根据Cl-守恒可得：20.00 X＝3.00×60.00　X＝9.00 mol•L-1∴c(FeCl3)=3.00 mol•L-1             　　(4分)（2）       判断：Fe粉不再溶解时，Cl-应全部以FeCl2形式存在。设此时至少应加入铁粉的质量为Y由守恒法可知：2FeCl3 + Fe=3FeCl22mol  1mol2.4 mol  y/56mol       y=67.2g           (4分)（3）       (8分)设绝缘板上敷有的铜为Z mol。∵溶液A中含FeCl3 2.4 mol    ∴反应过程中有关量之间的关系为：2FeCl3   +  Cu =   2FeCl2  +  CuCl2　　2Z mol     Z mol   2Z mol     Z mol2FeCl3    +   Fe  =  3FeCl2(2.4-2Z) mol  (1.2-Z) molCuCl2  +  Fe  =  2FeCl2  +  CuZ mol    Z mol             Z mol讨论：当剩余固体只有铜时，由极值法可知：m最小＝0，n最小＝0m最大＝[(1.2－Z)+Z]×56＝67.2g ，n最大＝n(FeCl3)/2×64=76.8g∴其取值范为：0<m≤67.2 　　0<n≤76.8当剩余固体有铁且有铜时，m必>67.2(即铁过量)：n与m之间的质量关系为：n=m－(1.2－Z) 56－56Z＋64Z若Z为最大即Z＝n(FeCl3)/2=1.2mol 　则n=m+9.6　　　　　若Z为最小即Z＝0mol 　　         则n=m－67.2∴其取值范为：m>67.2 　　m-67.2<n≤m+9.6剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围(用含m的代数式表示)只有铜0<m≤67.20<n≤76.8有铁且有铜m>67.2m-67.2<n≤m+9.6(4)把m=100.0，n=96.8代入n=m－(1.2－Z) 56－56Z＋64Z　　可得：Z＝1.00 mol∴c(FeCl2)=2Z mol/0.80L=2 mol/0.80L=2.50 mol•L-1              (4分)

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