Question

在2L Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中，加入30g純鐵粉，最后得到2L 0.25mol/L的FeSO₄溶液和26g固體沉淀物．求原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量的濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，則加入鐵粉，先發(fā)生Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，后發(fā)生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，最后得FeSO₄溶液，則Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄都完全反應(yīng)，令原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)方程式表示出消耗的Fe、生成的Cu及FeSO₄的物質(zhì)的量，利用FeSO₄物質(zhì)的量及最后固體質(zhì)量列方程計(jì)算，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量的濃度．

解答： 解：設(shè)原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，
xmol  xmol      3xmol
  Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，
ymol ymol  ymol ymol
由FeSO₄物質(zhì)的量及最后固體質(zhì)量，則：①3x+y=0.25×2、②30-56（x+y）+64y=26，
聯(lián)立①②解得：x=0.1，y=0.2，
故原混合溶液Fe₂（SO₄）₃的物質(zhì)的量濃度為：c[F₂（SO₄）₃]

0.1mol

2L

=0.05mol/L，
CuSO₄的物質(zhì)的量濃度：c（CuSO₄）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L，
答：原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量的濃度分別為0.05mol/L、0.1mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)的先后順序結(jié)合題目信息判斷Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄完全反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵．