Question

在400mL 0.5mol?L^-1的FeCl₃溶液中逐漸加入鐵粉至過量，可觀察到溶液由棕黃色變為淺綠色．
（1）寫出這一過程發生反應的離子方程式

 

．
（2）加入Fe粉的過程中，溶液中Fe³⁺的物質的量n（Fe³⁺）隨加入Fe粉的質量m（Fe）變化的曲線如甲圖所示，請在乙圖中畫出n（Fe²⁺）隨m（Fe）變化的曲線．

（3）當加入適量Fe粉，使溶液中n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）時，加入Fe粉的質量為

 

g．

Answer 1

分析：（1）鐵離子能夠與鐵粉反應生成亞鐵離子，據此寫出反應的離子方程式；
（2）根據FeCl₃溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中亞鐵離子物質的量逐漸增大畫出n（Fe²⁺）隨m（Fe）變化的曲線；
（3）根據n=cV計算出400mL 0.5mol?L^-1的FeCl₃溶液中含有的氯化鐵的物質的量，再根據反應方程式計算出消耗鐵粉的質量．

解答：解：（1）FeCl₃溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液由棕黃色變為淺綠色，鐵離子被氧化成亞鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（2）向FeCl₃溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中亞鐵離子物質的量由0開始逐漸增大，當消耗鐵粉5.6g時亞鐵離子物質的量達到最大，所以n（Fe²⁺）隨m（Fe）變化的曲線為：
，
故答案為：
；
（3）400mL 0.5mol?L^-1的FeCl₃溶液中含有氯化鐵的物質的量為：0.5mol?L^-1×0.4L=0.2mol，根據反應2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，消耗鐵粉的物質的量為：n（Fe）=

1

2

n（Fe³⁺）=0.2mol×

1

2

=0.1mol，反應消耗的鐵粉的質量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，
故答案為：5.6．

點評：本題考查鐵鹽與亞鐵鹽的轉變、離子方程式的計算等知識，該題是中等難度的試題，注意掌握鐵離子與亞鐵離子相互轉化的方程式，試題貼近高考，針對性強，有利于激發學生的學習興趣和學習積極性．