Question

今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現提供4 mol·L^－1的FeCl₃溶液(其它用品略)，某合作學習小組同學的實驗結果如下(假定反應前后溶液體積不變)：

組別	①	②	③	④
V[FeCl3(aq)]/mL	100	100	100	100
混合粉末質量/g	6	13.2	24	36
反應后剩余固體質量/g	0	1.28	12.8	24.8

 

下列結論正確的是

A．第①組反應后溶液中c(Fe^3＋) = 3.0 mol·L^－1

B．第②組剩余固體是銅鐵混合物

C．第④組反應后的濾液中c(Fe^2＋) = 6 mol·L^－1

D．原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) = 3∶2

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：反應Fe+2FeCl₃=3FeCl₂比Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂優(yōu)先發(fā)生，根據表中信息推斷，第③④組反應都溶解了11.2g金屬，說明只發(fā)生反應Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，且第④組剩余固體是銅鐵混合物，反應中0.4molFeCl₃與足量的Fe反應，根據系數之比等于物質的量之比，則生成0.6mol FeCl₂，所以第④組反應后的濾液中c(Fe^2＋)= 6 mol·L^－1，故C正確；而第③組反應中0.4molFeCl₃恰好與0.2molFe完全反應，生成0.6mol FeCl₂，剩余12.8g金屬全部為0.2molCu，則24g混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) =0.2∶0.2=1∶1，故D錯誤；設第②組混合粉末中Fe和Cu均為xmol，則56x+64x=13.2，x=0.11，0.11molFe先消耗0.22molFeCl₃，剩余0.18molFeCl₃再溶解0.09molCu，因此最后剩余固體只有0.02molCu，而不是銅鐵混合物，故B錯誤；設第①組混合粉末中Fe和Cu均為xmol，則56x+64x=6，x=0.05，0.05molFe先消耗0.1molFeCl₃，然后0.05molCu再消耗0.1mol FeCl₃，因此過量了0.2molFeCl₃，第①組反應后溶液中c(Fe³⁺) = 2.0 mol·L^－1，故A錯誤。

考點：考查鐵離子的重要性質以及物質的量、質量、物質的量濃度的計算，涉及兩固體完全反應、其中一種完全反應另一種過量、兩固體都過量等幾種情況下的數據分析與處理。