Question

17．將6g純鐵粉加入200mLFe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中，充分反應后得到200mL0.5mol/L的FeSO₄溶液和5.2g固體．
求：（1）反應后生成銅多少克？
（2）加入鐵粉前Fe₂（SO₄）₃的物質的量濃度．

Answer 1

分析 因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，則加入鐵粉，先發(fā)生Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，根據(jù)反應后溶液中亞鐵離子的物質的量可知，5.2g固體沉淀物一定有銅，則后發(fā)生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，然后根據(jù)化學反應方程式列式計算即可．

解答 解：溶液中含有Fe²⁺：0.5mol•L^-1×0.2L=0.1mol＜$\frac{6g}{56g/mol}$，說明加入6g鐵粉過量，
設硫酸鐵的物質的量為x，生成銅的物質的量為y，
Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
1mol  1mol      3mol 
xmol  xmol      3xmol  
 Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu    質量增加
1mol 1mol 1mol  1mol   64g-56g=8g
ymol ymol ymol  ymol     8yg
則：①3x+y=0.1、②6g-56x+8y=5.2，
解得：x=0.02mol、y=0.04mol，
（1）故得生成銅質量為：0.04mol×64g•mol^-1=2.56g，
答：反應后生成銅的質量為2.56g；
（2）原溶液中Fe₂（SO₄）₃物質的量濃度為：$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，
答：原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質的量濃度為0.1mol/L．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，明確氧化性的強弱、反應的先后順序是解答本題的關鍵，注意掌握差量法、質量守恒定律在化學計算中的應用．