Question

铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol•L-1 FeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2

Answer 1

解题思路：铁比铜活泼，与FeCl₃溶液反应时先后发生Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，原氯化铁溶液中含有氯化铁的物质的量为n（FeCl₃）=5mol/L×0.1L=0.5mol，结合反应的方程式解答．

铁的还原性强于铜，把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5mol，

设0.5mol铁离子完全反应消耗铁、铜的质量分别为m₁、m₂，则：

Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

64g 2mol 56g2mol

m₁0.5mol m₂0.5mol

m₁=[64g×0.5mol/2mol]=16g，

m₂=[56g×0.5mol/2mol]=14g，

溶解的金属质量为：18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＞16g，

则铁完全反应、铜部分反应，且Fe³⁺完全反应，剩余的金属为Cu，故A、C错误；

设反应消耗铜的物质的量为n₁，反应的铁的物质的量为n₂，

则：①64n₁+56n₂=15.2g

②n₁+n₂=[1/2]n（Fe³⁺）=0.25mol，

解得：n₁=0.15mol、n₂=0.1mol，

则原来混合物中含有的铜的质量为：0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，故B错误；

根据质量守恒定律，溶液中亚铁离子和铜离子的物质的量为：n（Fe²⁺）+n（Cu²⁺）=0.15mol×2+0.10mol×3+0.5mol=0.75mol，故D正确，

故选D．

点评：

本题考点： 有关混合物反应的计算．

考点点评： 本题考查混合物的计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意根据反应的相关方程式从质量守恒的角度解答，难度中等．