Question

【題目】向200mLFeCl3與HCl的混合溶液中，分別加入一定量成分均勻的Fe、Cu混合固體，充分反應后剩余固體的質量及放出氣體的體積(標準狀況下測得)如下表所示。

加入固體質量/g	9.00	18.0	27.0
剩余固體質量/g	3.20	9.60	15.8
放出氣體體積/L	0	1.12	2.24

試計算：

（1）原混合液中c(Cl-)=____。

（2）混合固體中n(Fe)：n(Cu)=____。

Answer 1

【答案】4.00mol·L-1 1：1

【解析】

對比三組數據可知，當加入固體的質量為18g時，剩余的9.6g固體全部是銅，由此可計算n(Fe)：n(Cu)為1:1；當加入固體的質量為27g時，由鐵和銅的比例關系可判斷剩余的15.8g固體的成分，由此可判斷的鐵與溶液中的鐵離子和氫離子全部反應完全，可計算氯化鐵和氯化氫的物質的量，即可求氯離子的物質的量濃度了。

（1）由分析知鐵和銅的物質的量之比為1:1，當加入固體的質量為27g時，27g固體中有n(Fe)=n(Cu)=0.225mol，剩余固體中有14.4g銅，有1.4g的鐵，則有0.2mol的鐵與溶液中的鐵離子和氫離子全部反應完全，由生成的氫氣的體積可知，n（HCl）= 2n（H2）=0.2mol，與鹽酸反應的鐵的物質的量為n（Fe）= 0.1mol，與溶液中FeCl3反應的鐵的物質的量為n（Fe）=0.2mol-0.1mol=0.1mol，則n（FeCl3）=0.2mol，溶液中的氯離子的濃度為c（Cl-）= ，故答案為：4.00mol·L-1；

（2）對比三組數據可知，當加入固體的質量為18g時，剩余的9.6g固體全部是銅，由此可知n（Cu）= ，n（Fe）= ，即n(Fe)：n(Cu)= 1：1；故答案為：1:1。