Question

16．鐵銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol•L^-1FeCl₃溶液中，充分反應(yīng)后，剩余固體2.8g．下列說法正確的是（　　）

• A． 剩余固體是鐵、銅混合物
• B． 原固體混合物中銅的質(zhì)量是12.4g
• C． 反應(yīng)后溶液中n（Fe³⁺）=0.10mol
• D． 反應(yīng)后溶液中n（Fe²⁺）+N（Cu²⁺）=1mol

Answer 1

分析 鐵比銅活潑，與FeCl₃溶液反應(yīng)時先后發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，原氯化鐵溶液中含有氯化鐵的物質(zhì)的量為n（FeCl₃）=5mol/L×0.1L=0.5mol，結(jié)合反應(yīng)的方程式解答．

解答 解：A．鐵的還原性強于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應(yīng)，氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5mol，
設(shè)0.5mol鐵離子完全反應(yīng)消耗鐵、銅的質(zhì)量分別為m₁、m₂，則：
Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺    Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
64g 2mol                      56g    2mol
m₁ 0.5mol                     m₂   0.5mol
解得：m₁=16g，m₂=14g，
溶解的金屬質(zhì)量為：18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，則鐵完全反應(yīng)、銅部分反應(yīng)，且Fe³⁺完全反應(yīng)，剩余的金屬為Cu，故A、C錯誤；
B．設(shè)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為n₁，反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為n₂，
則：①64n₁+56n₂=15.2g  ②n₁+n₂=$\frac{1}{2}$n（Fe³⁺）=0.25mol，解得：n₁=0.15mol、n₂=0.1mol，
則原來混合物中含有的銅的質(zhì)量為：0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，故B正確；
C．Fe³⁺完全反應(yīng)，剩余的金屬為Cu，故C錯誤；
D．根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)后溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cu）+3n（Fe）=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，
反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為n（Cu²⁺）=n（Cu）=0.15mol，故n（Fe²⁺）+n（Cu²⁺）=0.6mol+0.15mol=0.75mol，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查混合物的計算，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意根據(jù)反應(yīng)的相關(guān)方程式從質(zhì)量守恒的角度解答，題目難度中等．