Question

某工厂用FeCl₃溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路．课外活动小组为确认生产后的废液的组成，进行如下实验：（1）取20mL废液加入足量的AgNO₃溶液，生成沉淀 17.22g．（2）另取20mL废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g．下列关于原废液组成的判断错误的是（ ）
A．一定含有Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^-
B．c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=5：2
C．c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）=2：1
D．c（Cl^-）=6.0 mol•L^-1，c（Fe²⁺）=1.5mol•L^-1

Answer

废液加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀17.22g，沉淀为AgCl，根据n=计算AgCl的物质的量，根据氯元素守恒计算溶液中n（Clˉ），再根据c=计算原废液中c（Clˉ）；
废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g，说明溶液中含有Fe3+，根据铜片减少的质量结合方程式计算溶液中Fe3+的物质的量，进而计算原废液中c（Fe 3+）；
由方程式2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2可知，原废液中c（Fe2+）=2c（Cu2+），根据电荷守恒，原废液中3c（Fe 3+）+2c（Fe2+）+2c（Cu2+）=c（Clˉ），据此计算原废液中c（Fe2+）、c（Cu2+）．
【解析】
A、废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.3g，说明溶液中含有Fe3+，结合反应2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2可知，原废液一定含有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Clˉ，故A正确；
B、废液加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀 17.22g，沉淀为AgCl，故n（AgCl）==0.12mol，原废液中c（Clˉ）==6mol/L，
废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.32g，物质的量为=0.005mol，令20mL废液中Fe3+为nmol，则：
2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
2       1
nmol  0.005mol
故n=0.010mol，所以原废液中c（Fe 3+）==0.5mol/L，
由方程式2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2可知，原废液中c（Fe2+）=2c（Cu2+），根据电荷守恒，原废液中3c（Fe 3+）+2c（Fe2+）+2c（Cu2+）=c（Clˉ），原废液中c（Clˉ）==6mol/L，故3×0.5+2c（Fe2+）+c（Fe2+）=6，解得c（Fe2+）=1.5mol/L，故原废液中c（Fe2+）：c（Fe 3+）=1.5mol/L：0.5mol/L=3：1，故B错误；
C、由方程式2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2可知，原废液中c（Fe2+）=2c（Cu2+），故C正确；
D、由B中分析可知，c（Clˉ）=6mol/L，c（Fe2+）=1.5mol/L，故D正确；
故选B．