Question

12．向只含有Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺各0.1mol及a mol SO₄^2-的某溶液中（只来源于水电离的离子不考虑）加入足量锌粉，搅拌使其充分反应，下列说法中正确的是（　　）

• A． 当消耗0.1 mol Zn时，得到的还原产物为0.1 mol
• B． 反应结束时，可得到0.3 mol ZnSO₄
• C． 当溶液中不再产生气泡时，溶液中大量存在的阳离子只有Zn²⁺
• D． 最后得到的金属单质为Cu

Answer 1

分析 A．三种阳离子的氧化性大小顺序为：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，所以首先还原的是Fe³⁺、然后是Cu²⁺，最后是H⁺；
B．根据电子守恒可知，0.1 mol Fe³⁺最终转化为Fe，需要锌0.15 mol，0.1 mol Cu²⁺转化为Cu需要锌0.1 mol，0.1 mol H⁺转化为氢气需要锌0.05 mol，总共需要锌0.3mol，据此判断得到的硫酸锌；
C．加入足量锌，发生反应的顺序为：Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺、Fe²⁺，若不再产生气泡时，还存在Fe²⁺；
D．锌过量，所以最后得到的不只是铜．

解答 解：A．三种阳离子的氧化性大小顺序为：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，所以首先还原的是Fe³⁺、然后是Cu²⁺，最后是H⁺；当消耗0.05molZn时，Fe³⁺被还原生成0.1 mol Fe²⁺，再消耗0.05molZn时，生成0.05 mol Cu，即消耗0.1 mol Zn时，得到的还原产物为0.15 mol，故A错误；
B．根据电子守恒可知，0.1 mol Fe³⁺最终转化为Fe，需要锌0.15 mol，0.1 mol Cu²⁺转化为Cu需要锌0.1 mol，0.1 mol H⁺转化为氢气需要锌0.05 mol，总共需要锌0.3mol，即反应结束时硫酸锌为0.3mol，故B正确；
C．加入足量锌，发生反应的顺序为：Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺、Fe²⁺，若不再产生气泡时，溶液中除存在Zn²⁺外，还存在Fe²⁺，故C错误；
D．锌过量，所以最后得到的不只是铜，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了离子反应和氧化还原反应计算与判断，题目难度中等，试题意在考查考生对金属活动性顺序表的理解及应用能力，注意掌握电子守恒在化学计算中的应用方法．