Question

【题目】将一定量的铜粉加入到0.5 L 0.3 mol·L－1 Fe2(SO4)3和0.1 mol·L－1 H2SO4的混合溶液中，铜粉完全溶解后，得到溶液X。下列说法正确的是（ ）

A.溶液X中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为2∶1

B.向溶液X中加入足量铁粉，充分反应后，铁粉质量减少11.2 g

C.向溶液X中滴加KSCN溶液，未变红色，则加入铜粉质量为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属离子完全沉淀

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，发生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，所得溶液中Fe3+、Cu2+的物质的量与铜粉的量有关。

A. 发生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，所得溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1：2，故A错误；

B.向溶液X中加入足量铁粉，因铁离子的氧化性强于铜，所以铁先与三价铁反应，后置换出铜，最后与酸反应，因铁足量，相当于铁和原来的铁离子、氢离子反应，与加入的铜的量的多少无关，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，发生Fe+2Fe3+═3Fe2+，消耗n(Fe)=0.15mol，发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，消耗n(Fe)=0.05mol，总共消耗n(Fe)=0.15mol+0.05mol=0.2mol，充分反应后，铁粉质量减少m=nM=0.2mol×56g/mol=11.2g，故B正确；

C.混合溶液中，n((Fe3+)=cV=0.3mol，发生Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，未变红色，则三价铁完全反应，消耗n(Cu)=0.15mol，m=nM=0.15mol×64g/mol=9.6g，故C错误；

D.铜完全溶解时，溶液中可能存在的Fe2+、Cu2+、H+三种离子，或铜完全溶解时，溶液中的Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+四种离子，沉淀完全，溶质为硫酸钠(Na2SO4)，n(SO42) =0.5mol，所以n(Na+)=1mol，需NaOH的物质的量为1mol，加入0.18L5molL1NaOH溶液，氢氧化钠量为0.18 L×5 molL1=0.9mol，则氢氧化钠的量不足，不能完全沉淀，故D错误；

答案选B。