(1)已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应的化学方程式分别为:
①Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2???②Fe+2FeCl3=3FeCl2
现有一包铜、铁的混合粉末加入到盛有一定量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体剩余,那么烧杯内的固体中一定含有________,烧杯内的溶液中一定含有的溶质是________;
(2)在托盘天平的两盘上各放一只等质量的烧杯,在两只烧杯里分别加入50g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸.将天平调节平衡后,向左盘烧杯中投入一定量的碳酸钠固体,恰好完全反应;向右盘烧杯中投入6.4g金属镁的样品(样品中杂质不含镁元素且杂质不与稀盐酸反应),充分反应后天平再次平衡,则该金属镁样品中镁的质量分数至少为________.
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解:(1)由题意,将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,能发生的反应有①Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,②Fe+2FeCl3=3FeCl2,③Fe+CuCl2═FeCl2+Cu,铜和铁都能与氯化铁反应生成氯化亚铁,故所得溶液中一定含有氯化亚铁,充分反应后仍有少量固体,根据反应的方程式可知一定含有铜,由于铁的量不确定,故可能含有铁,有铜存在;
(2)由碳酸钠与盐酸反应的化学方程式,可得知:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑?
106???? 73??????????? ?44????????????????????
10.6g 50g×14.6%=7.3g? 4.4g??????????????????
所以投入碳酸钠的左盘实际增重=10.6g-4.4g=6.2g
根据金属镁与盐酸反应的化学方程式,可得知:
2HCl+Mg═MgCl2+H2↑
73?? 24?????? 2
7.3g?2.4g???? 0.2g
所以投入金属镁的右盘实际增重=2.4-0.2=2.2g
则均恰好完全反应后,天平左盘增加质量比右盘增加质量多出6.2g-2.2g=4g,所以,要使天平仍然保持平衡,需要使天平右侧质量增加4g;由于烧杯内可以发生反应的物质已完全反应,因此所加入的物质不再发生反应,加入的质量即增加的质量即不参加反应的量,所以,该金属镁样品中镁的质量分数至少为:=37.5%.
故答为:(1)Cu,FeCl2;(2)37.5%.
解析分析:(1)根据在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来以及铜、铁均能与FeCl3溶液反应,分析固体和溶液的成分;(2)根据化学方程式计算可知,投入一定质量的碳酸钠固体的左盘恰好完全反应后增重6.2g,而投入一定质量的镁的右盘恰好完全反应后增重2.2g? 所以重新平衡需要使右盘增加4g质量,而烧杯内能反应的物质已完全反应,因此所加入的物质不会再发生反应,所加入的量即增加的质量,由此可计算出金属镁样品中镁的质量分数.
点评:由于反应放出气体,所加固体的质量并非烧杯内物质总质量实际增加的质量,实际增加质量为加入固体质量与放出气体质量的差.