Question

今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現(xiàn)提供4 mol·L^－1的FeCl₃溶液(其它用品略)，某合作學(xué)習(xí)小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(假定反應(yīng)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(zhì)量/g	6	13.2	24	36
反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	0	1.28	12.8	24.8

 

下列結(jié)論正確的是

A．第①組反應(yīng)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(yīng)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(yīng)Fe+2FeCl₃=3FeCl₂比Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂優(yōu)先發(fā)生，根據(jù)表中信息推斷，第③④組反應(yīng)都溶解了11.2g金屬，說明只發(fā)生反應(yīng)Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，且第④組剩余固體是銅鐵混合物，反應(yīng)中0.4molFeCl₃與足量的Fe反應(yīng)，根據(jù)系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則生成0.6mol FeCl₂，所以第④組反應(yīng)后的濾液中c(Fe^2＋)= 6 mol·L^－1，故C正確；而第③組反應(yīng)中0.4molFeCl₃恰好與0.2molFe完全反應(yīng)，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(cuò)誤；設(shè)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(cuò)誤；設(shè)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(yīng)后溶液中c(Fe³⁺) = 2.0 mol·L^－1，故A錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：考查鐵離子的重要性質(zhì)以及物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，涉及兩固體完全反應(yīng)、其中一種完全反應(yīng)另一種過量、兩固體都過量等幾種情況下的數(shù)據(jù)分析與處理。