鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol•L﹣1FeCl3溶液中,充分反應後,剩餘固體質量為2.8...
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問題詳情:
鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol•L﹣1 FeCl3溶液中,充分反應後,剩餘固體質量為2.8g.下列説法正確的是
A. 剩餘固體是鐵、銅混合物
B. 原固體混合物中銅的質量是9.6g
C. 反應後溶液中n(Fe3+)=0.10mol
D. 反應後溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol
【回答】
【*】D
【解析】
【分析】
鐵比銅活潑,與FeCl3溶液反應時先後發生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,原*化鐵溶液中含有*化鐵的物質的量為n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,結合反應的方程式解答。
【詳解】鐵的還原*強於銅,把鐵、銅混合粉末加入*化鐵溶液中,鐵先與鐵離子反應,*化鐵的物質的量是0.5mol,
設0.5mol鐵離子完全反應消耗鐵、銅的質量分別為m1、m2,則:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 64g 2mol 56g 2mol
m1 0.5mol m2 0.5mol
m1 ==16g,
m2==14g,
溶解的金屬質量為: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,剩餘的金屬為Cu,故A、C錯誤;
設反應消耗銅的物質的量為n1,反應的鐵的物質的量為n2,
則:(1)64 n1+56 n2=15.2g
(2)n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol,
計算得出:n1=0.15mol、n2=0.1mol,
則原來混合物中含有的銅的質量為:0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g,故B錯誤;
根據質量守恆定律,溶液中亞鐵離子和銅離子的物質的量為:n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.15mol+0.10mol+0.5mol=0.75mol,所以D選項是正確的。
*選D。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:選擇題
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