Question

在2L Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中，加入30g纯铁粉，最后得到2L 0.25mol/L的FeSO₄溶液和26g固体沉淀物．求原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物质的量的浓度．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，则加入铁粉，先发生Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，后发生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，最后得FeSO₄溶液，则Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄都完全反应，令原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式表示出消耗的Fe、生成的Cu及FeSO₄的物质的量，利用FeSO₄物质的量及最后固体质量列方程计算，再根据c=

n

V

计算原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物质的量的浓度．

解答： 解：设原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物质的量分别为xmol、ymol，则：
Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，
xmol  xmol      3xmol
  Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，
ymol ymol  ymol ymol
由FeSO₄物质的量及最后固体质量，则：①3x+y=0.25×2、②30-56（x+y）+64y=26，
联立①②解得：x=0.1，y=0.2，
故原混合溶液Fe₂（SO₄）₃的物质的量浓度为：c[F₂（SO₄）₃]

0.1mol

2L

=0.05mol/L，
CuSO₄的物质的量浓度：c（CuSO₄）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L，
答：原混合溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物质的量的浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L．

点评：本题考查根据化学反应方程式的计算，题目难度中等，明确反应的先后顺序结合题目信息判断Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄完全反应是解答本题的关键．