Question

【題目】鐵、銅混合粉末18.0g加入到100 mL 5.0 mol·L-1FeCl3溶液中，充分反應后，剩余固體質量為2.8g。

求：(1)原固體混合物中銅的質量是__________g ；

(2)反應后溶液中n(Fe2+)+ n(Cu2+)=________mol。

Answer 1

【答案】12.4 0.75

【解析】

鐵、銅混合粉末18.0g加入到100 mL 5.0 mol·L-1FeCl3溶液中，發生反應：2Fe3++Fe==3Fe2+、2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，由于還原性Fe＞Cu，所以Fe完全反應后，Cu開始反應，故剩余的2.8g固體為Cu。

n(Fe3+)=0.100 L×5.0 mol·L-1=0.5mol，參加反應的Fe及Cu的質量為18.0g-2.8g=15.2g。

(1)設混合物中Fe的物質的量為x，則依據離子方程式2Fe3++Fe==3Fe2+，與Fe反應的Fe3+的物質的量為2x，依據離子方程式2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，與Cu反應的Fe3+物質的量為0.5-2x，從而求出參加反應的Cu的物質的量為0.25-x。依據質量守恒，可得出下列關系式：56x+64(0.25-x)=15.2，求出x=0.1mol，所以原固體混合物中銅的質量是18.0g-56x=12.4g。

(2)由反應2Fe3++Fe==3Fe2+和2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，可得出n(Fe2+)+ n(Cu2+)= n(Fe)+ n(Cu)反應+ n(Fe3+)=x+(0.25 mol-x)+ 0.5mol=0.75mol。

答案為：12.4；0.75。