Question

【題目】將一定量的銅粉加入到0.5 L 0.3 mol·L－1 Fe2(SO4)3和0.1 mol·L－1 H2SO4的混合溶液中，銅粉完全溶解后，得到溶液X。下列說法正確的是（ ）

A.溶液X中Cu2+與Fe2+的物質的量之比為2∶1

B.向溶液X中加入足量鐵粉，充分反應后，鐵粉質量減少11.2 g

C.向溶液X中滴加KSCN溶液，未變紅色，則加入銅粉質量為12.8 g

D.向溶液X中加入0.18 L 5 mol·L－1 NaOH溶液可使溶液中的金屬離子完全沉淀

Answer 1

【答案】B

【解析】

0.5L0.3molL1Fe2(SO4)3和0.1molL1H2SO4的混合溶液中，n((Fe3+)=cV=0.5L×2×0.3 mol·L－1 =0.3mol，n((H+)=cV=0.5L×2×0.1 mol·L－1 =0.1mol，n(SO42)= n((Fe3+)+ n((H+)=0.5mol，發生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，所得溶液中Fe3+、Cu2+的物質的量與銅粉的量有關。

A. 發生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，所得溶液中Cu2+與Fe2+的物質的量之比為1：2，故A錯誤；

B.向溶液X中加入足量鐵粉，因鐵離子的氧化性強于銅，所以鐵先與三價鐵反應，后置換出銅，最后與酸反應，因鐵足量，相當于鐵和原來的鐵離子、氫離子反應，與加入的銅的量的多少無關，0.5L0.3molL1Fe2(SO4)3和0.1molL1H2SO4的混合溶液中，n(Fe3+)=cV=0.3molL1×0.5L×2=0.3mol，n((H+)=0.1mol，所以，發生Fe+2Fe3+═3Fe2+，消耗n(Fe)=0.15mol，發生Fe+2H+=Fe2++H2↑，消耗n(Fe)=0.05mol，總共消耗n(Fe)=0.15mol+0.05mol=0.2mol，充分反應后，鐵粉質量減少m=nM=0.2mol×56g/mol=11.2g，故B正確；

C.混合溶液中，n((Fe3+)=cV=0.3mol，發生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，未變紅色，則三價鐵完全反應，消耗n(Cu)=0.15mol，m=nM=0.15mol×64g/mol=9.6g，故C錯誤；

D.銅完全溶解時，溶液中可能存在的Fe2+、Cu2+、H+三種離子，或銅完全溶解時，溶液中的Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+四種離子，沉淀完全，溶質為硫酸鈉(Na2SO4)，n(SO42) =0.5mol，所以n(Na+)=1mol，需NaOH的物質的量為1mol，加入0.18L5molL1NaOH溶液，氫氧化鈉量為0.18 L×5 molL1=0.9mol，則氫氧化鈉的量不足，不能完全沉淀，故D錯誤；

答案選B。