Question

某CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水电离的少量H⁺），且SO₄^2-的物质的量浓度为6mol/L，则此溶液最多溶解铁粉的质量为（　　）

• A、11.2 g
• B、16.8 g
• C、19.6 g
• D、22.4 g

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据Cu²⁺、H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，由硫酸根离子守恒计算n（FeSO₄），进而计算反应后溶液中Fe²⁺的物质的量，根据电荷守恒计算原溶液中n（Fe³⁺），根据Fe元素守恒，减去原溶液中Fe³⁺物质的量可得溶解Fe的物质的量，再根据m=nM计算溶解的铁粉的质量．

解答： 解：n（SO₄^2-）=0.1L×6mol/L=0.6mol，CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的溶液中阳离子的浓度相同，则有n（Cu²⁺）=n（H⁺）=n（Fe³⁺），设Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺三种离子物质的量均为n，根据电荷守恒：2n+3n+n=0.6mol×2，解得n=0.2mol，
Cu²⁺、H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，由硫酸根离子守恒，反应后溶液中n（FeSO₄）=0.6mol，则n（Fe²⁺）=n（FeSO₄）=0.6mol，
根据Fe的守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.6mol-0.2mol=0.4mol，则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.4mol×56g/moL=22.4g，
故选D．

点评：本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，侧重考查学生分析计算能力，注意用电荷守恒和质量守恒解答．