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金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐.现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化).(1)写出铜溶
题目详情
金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐.现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化).
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式______.
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是______g,溶液中的c(SO
)=______mol/L.
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则Y极的电极材料为______.
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式______.
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是______g,溶液中的c(SO
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(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则Y极的电极材料为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=cVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,
根据电荷守恒得2c(SO42-)=c(H+)+2c(Cu2+)+3c(Fe3+)=6c(H+)=0.6mol/L,c(SO42-)=0.3mol/L,
故答案为:0.64;0.3;
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,所以X电极是负极,
负极上电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银)作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-═2Fe2+,
故答案为:石墨.
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=cVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,
根据电荷守恒得2c(SO42-)=c(H+)+2c(Cu2+)+3c(Fe3+)=6c(H+)=0.6mol/L,c(SO42-)=0.3mol/L,
故答案为:0.64;0.3;
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,所以X电极是负极,
负极上电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银)作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-═2Fe2+,
故答案为:石墨.
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