Question

今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現(xiàn)提供4 mol·L^－1的FeCl₃溶液(其它用品略)，某合作學(xué)習(xí)小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(假定反應(yīng)前后溶液體積不變)：

組別	①	②	③	④
V[FeCl3(aq)]/mL	100	100	100	100
混合粉末質(zhì)量/g	6	13.2	24	36
反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	0	1.28	12.8	24.8

 
下列結(jié)論正確的是（  ）
A．第①組反應(yīng)后溶液中c(Fe^3＋) =" 3.0" mol·L^－1
B．第②組剩余固體是銅鐵混合物
C．第④組反應(yīng)后的濾液中c(Fe^2＋) =" 6" mol·L^－1
D．原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) = 3∶2

Answer 1

C

試題分析：根據(jù)第③④兩組反應(yīng)減少的固體的質(zhì)量相等，可知該條件下均是鐵把FeCl₃溶液完全反應(yīng)，反應(yīng)鐵的質(zhì)量為11.2g，物質(zhì)的量為0.2mol，第④組反應(yīng)后的濾液中c(Fe^2＋) = （0.4+0.2）÷0.1="6" mol·L^－1，第②組溶解的固體為11.92g大于11.2g，故應(yīng)有銅溶解，剩余物質(zhì)為未反應(yīng)完全的銅，
設(shè)第②組反應(yīng)的鐵和銅的物質(zhì)的量分別為x、y，
根據(jù)反應(yīng)方程式有2x+2y=0.4，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系為56x+64y=13.2-1.28=11.92，
聯(lián)合解為x=0.11mol，y=0.09mol所以銅的量為0.09+1.28÷64=0.11mol，鐵的物質(zhì)的量為0.11mol
n(Fe)∶n(Cu) = 1∶1；
第①組反應(yīng)中6g金屬中n(Fe)="n(Cu)" = 0.05mol，反應(yīng)中共消耗FeCl₃的量為n(FeCl₃)= 2n(Fe)+2n(Cu)=0.2mol，反應(yīng)后溶液中n(Fe^3＋) = 0.6－0.2="0.4" mol，c(Fe^3＋) =" 4.0" mol·L^－1
故答案為 C。