在500 mL CuSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中加入21.7 g鐵粉，待完全反應(yīng)，得到16.8 g殘留固體。在濾液中加入400 mL 4 mol·L-1的BaCl2溶液，恰好使溶液中完全沉淀，求原混合液中CuSO4和Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量濃度。

解析：本題考查了分析討論及計(jì)算推理的能力。解本題的關(guān)鍵是先弄清16.8 g殘留固體是什么物質(zhì)。存在兩種情況：一種全部是銅；另一種是銅和剩余的鐵的混合物。

由題意n()=n(Ba2+)=4 mol·L-1×0.4 L=1.6 mol

    若原溶液中溶質(zhì)全部是CuSO4: Fe+CuSO4====FeSO4+Cu，反應(yīng)的Fe為1.6 mol×56 g· mol-1=89.6 g。

    若原溶液中溶質(zhì)全部是Fe2(SO4)3:Fe+Fe2(SO4)3====3FeSO4,反應(yīng)的Fe為1.6/3 mol×56 g· mol-1=29.9 g。

    因而若要使CuSO4、Fe2(SO4)3全部反應(yīng)所需Fe的質(zhì)量應(yīng)在29.9 g—89.6 g之間，現(xiàn)加入的鐵粉質(zhì)量為21.7 g，所以鐵粉的量不足，故16.8 g固體應(yīng)全部是Cu。

    因?yàn)檠趸訤e3+＞Cu2+，故Fe先與Fe2(SO4)3反應(yīng)，設(shè)Fe2(SO4)3物質(zhì)的量為x，CuSO4物質(zhì)的量為y。

Fe+Fe2(SO4)3====3FeSO4

 x         x

    Fe+CuSO4====Cu+FeSO4

 mol             mol

依題意得：

解得

答案：c(CuSO4)=2.45 mol·L-1

    c〔Fe2(SO4)3〕=0.25 mol·L-1


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體。

（1）為了節(jié)約原料，硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為：    ；為了吸收該反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣，請(qǐng)選擇下列中合適的裝置       。

（2）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：

第一組：以空氣為氧化劑法

方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加少量FeSO4，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅。反應(yīng)完全后，加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH ，鐵元素全部沉淀（一般認(rèn)為鐵離子的濃度下降到10-5 mol·L-1，就認(rèn)為沉淀完全），然后過濾、濃縮、結(jié)晶。

已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

請(qǐng)回答下列問題：

如開始加入的銅粉為3.2 g，最后所得溶液為500 mL,溶液中含有鐵元素0.005 mol。

①方案1中的B儀器名稱是       。

②為了使鐵元素全部沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少為_________。

③方案2中甲物質(zhì)可選用的是             。

A、 CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反應(yīng)中加入少量FeSO4可加速銅的氧化，用離子方程式解釋其原因        。

第二組：過氧化氫為氧化劑法

將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O10.5g。

請(qǐng)回答下列問題：

⑤反應(yīng)時(shí)溫度控制在50℃~60℃不宜過高的原因是          ，

⑥本實(shí)驗(yàn)CuSO4·5H2O的產(chǎn)率為         。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆山東省聊城市五校高三上學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷 題型：單選題

用鉑作電極電解500 mL含KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液一段時(shí)間后，在兩極均生成11．2L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，原溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（   ）

A．0．5 mol／LB．2 mol／LC．l mol／L D．無法確定

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年四川省南山中學(xué)高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：單選題

在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－ 3)="6" mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是

A．原混合溶液中 c(K+)為2 mol?L－1B．上述電解過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2 NA
C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD．電解后溶液中c(H+)為2 mol·L－1

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年山東省濟(jì)南市高三3月模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某礦樣含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室中以該礦樣為原料制備CuCl2·2H2O晶體，流程如下：

（1）在實(shí)驗(yàn)室中，欲用37％(密度為1．19 g·mL-1)的鹽酸配制500 mL 6 mol·L-1的鹽酸，需要的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還有? ?? ? 、?? ??? 。

（2）①若在實(shí)驗(yàn)室中完成系列操作a。則下列實(shí)驗(yàn)操作中，不需要的是??? (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。

②CuCl2溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+(藍(lán)色)+4Cl-CuCl42-(黃色)+4H2O。

欲用實(shí)驗(yàn)證明濾液A(綠色)中存在上述平衡，除濾液A外，下列試劑中，還需要的是?? ??? (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。

a．FeCl3固體 ????? b．CuCl2固體 ???? c．蒸餾水

（3）某化學(xué)小組欲在實(shí)驗(yàn)室中研究CuS焙燒的反應(yīng)過程，查閱資料得知在空氣條件下焙燒CuS時(shí)，固體質(zhì)量變化曲線及SO2生成曲線如下圖所示。

①CuS礦樣在焙燒過程中，有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成，轉(zhuǎn)化順序?yàn)椋?/span>

第①步轉(zhuǎn)化主要在200～300oC范圍內(nèi)進(jìn)行，該步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為??????????????????????????????????????????????????????????????? 。

②300～400oC范圍內(nèi)，固體質(zhì)量明顯增加的原因是? ??????? ? ，上圖所示過程中，CuSO4固體能穩(wěn)定存在的階段是??? (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。

a．一階段??? b、二階段??? c、三階段? d、四階段

③該化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下裝置模擬CuS礦樣在氧氣中焙燒第四階段的過程，并驗(yàn)證所得氣體為SO2和O2的混合物。

a．裝置組裝完成后，應(yīng)立即進(jìn)行的一項(xiàng)操作是? ???????????? 。

b．當(dāng)D裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，便能說明第四階段所得氣體為SO2和O2的混合物。你認(rèn)為裝置D中原來盛有的溶液為? ??? ? 溶液。

c．若原CuS礦樣的質(zhì)量為l0．0 g，在實(shí)驗(yàn)過程中，保持溫度在760oC左右持續(xù)加熱，待礦樣充分反應(yīng)后，石英玻璃管內(nèi)所得固體的質(zhì)量為8．0 g，則原礦樣中CuS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?? ?? 。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014屆四川省高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－ 3)="6" mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是

A．原混合溶液中 c(K+)為2 mol?L－1           B．上述電解過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2 NA

C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol       D．電解后溶液中c(H+)為2 mol·L－1

 

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