Question

【題目】今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現(xiàn)提供4mol/L的FeCl3溶液（其他用品略），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）

有關(guān)說(shuō)法不正確的是（ ）

A. 第①組溶液中c（Fe3+）=2.0 mol/L

B. 第②組剩余固體只有銅

C. 第③④組反應(yīng)后的濾液中c（Fe2+）=6 mol/L

D. 原混合粉末中n（Fe）：n（Cu）=11：9

Answer 1

【答案】D

【解析】分析：金屬性Fe＞Cu，氯化鐵首先氧化金屬鐵，然后再氧化金屬銅，結(jié)合固體質(zhì)量的變化、反應(yīng)的方程式分析解答和計(jì)算。

詳解：每一組中氯化鐵均是0.4mol，從②組數(shù)據(jù)中可以得出，FeCl3溶液全部參與反應(yīng)，假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，則溶解的Fe的質(zhì)量為11.2g，13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同時(shí)也有一部分Cu溶解發(fā)生反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，則剩余的固體全部為Cu；利用②的數(shù)據(jù)，設(shè)Fe、Cu合金中金屬物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2

x 0.2x

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2

0.2-x 0.4-0.2x

依據(jù)銅元素守恒（0.2-x）+1.28÷64=y；質(zhì)量守恒56x+64y=13.2，解得：x=y=0.11，即銅與鐵物質(zhì)的量比是1：1，D錯(cuò)誤。

利用③的數(shù)據(jù)，正好是24-11.2=12.8，所以只發(fā)生了Fe+2Fe3+＝3Fe2+，剩余的12.8全部為Cu，所以n（Fe）：n（Cu）==1：1，符合鐵和銅的物質(zhì)的量之比，B正確；

①組，6g固體中含有Cu、Fe的物質(zhì)的量各為0.05mol

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2 3

0.05 0.1 0.15

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2 1 2

0.05 0.1 0.05 0.1

c（Fe3+）==2.0mol/L，A正確；

③組中生成亞鐵離子是0.6mol，濃度是6.0mol/L；根據(jù)③組實(shí)驗(yàn)可知④組中只有鐵被溶解，剩余的金屬是鐵和銅混合物，三價(jià)鐵全部反應(yīng)，根據(jù)鐵元素守恒可知，0.4molFe3+全部反應(yīng)生成0.6molFe2+，所以反應(yīng)后溶液中亞鐵離子的濃度為6mol/L，C正確；答案選D。