Question

鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol?L^-1 FeCl₃溶液中，充分反應后，剩余固體質(zhì)量為2.8g．下列說法正確的是（　　）

• A、剩余固體是鐵、銅混合物
• B、原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.6g
• C、反應后溶液中n（Fe³⁺）=0.10mol
• D、反應后溶液中n（Fe²⁺）+n（Cu²⁺）=0.75mol

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：鐵比銅活潑，與FeCl₃溶液反應時先后發(fā)生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，原氯化鐵溶液中含有氯化鐵的物質(zhì)的量為n（FeCl₃）=5mol/L×0.1L=0.5mol，結合反應的方程式解答．

解答： 解：鐵的還原性強于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應，氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5mol，
設0.5mol鐵離子完全反應消耗鐵、銅的質(zhì)量分別為m₁、m₂，則：
Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺       Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
64g 2mol                56g  2mol
m₁  0.5mol               m₂  0.5mol
m₁=

64g×0.5mol

2mol

=16g，
m₂=

56g×0.5mol

2mol

=14g，
溶解的金屬質(zhì)量為：18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，
則鐵完全反應、銅部分反應，且Fe³⁺完全反應，剩余的金屬為Cu，故A、C錯誤；
設反應消耗銅的物質(zhì)的量為n₁，反應的鐵的物質(zhì)的量為n₂，
則：①64n₁+56n₂=15.2g
②n₁+n₂=

1

2

n（Fe³⁺）=0.25mol，
解得：n₁=0.15mol、n₂=0.1mol，
則原來混合物中含有的銅的質(zhì)量為：0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，故B錯誤；
根據(jù)反應方程式可知反應后溶液中n（Fe²⁺）=2n（Cu）+3n（Fe）=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，
反應后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為n（Cu²⁺）=n（Cu）=0.15mol，故n（Fe²⁺）+n（Cu²⁺）=0.6mol+0.15mol=0.75mol，故D正確．
故選D．

點評：本題考查混合物的計算，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意根據(jù)反應的相關方程式從質(zhì)量守恒的角度解答，難度中等．