Question

11．將6g的鐵粉加入200mLFe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液，充分反應得到200mL0.5mol/LFeSO₄溶液和5.2g固體沉淀物．試計算（1）反應后生成銅的質量；（2）原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質的量濃度．

Answer 1

分析 因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，則加入鐵粉，先發(fā)生Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，5.2g固體沉淀物一定有銅，則后發(fā)生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，然后根據(jù)化學反應方程式即可計算．

解答 解：溶液中含有Fe²⁺：0.5mol•L^-1×0.2L=0.1mol＜$\frac{6g}{56g/mol}$，
所以6g鐵粉過量，設反應消耗鐵的物質的量為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
1mol 1mol 1mol  1mol
ymol ymol ymol  ymol
可得$\left\{\begin{array}{l}{3x+y=0.1mol}\\{6g-56x+8y=5.2g}\end{array}\right.$，
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 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確氧化性的強弱、反應的先后順序是解答本題的關鍵．