题目内容

10.铁、铜混合粉末18.0g加人到100m1 5.0mol/L FeC13溶液中,剩余固体质量为3.2g,下列说法正确的是(  )
A.剩余固体是铁、铜混合物
B.原固体混合物中铜的质量是6.4g
C.反应后溶液中n(Fe3十)=0.l0mol
D.反应后溶液中n(Fe2十)+n(Cu2十)=0.75mo1

分析 A.铁的还原性强于铜,把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,先后发生:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液中n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,计算0.5mol铁离子完全反应,分别消耗Cu、Fe的质量,再根据参加反应的金属质量判断剩余固体的组成;
B.列方程计算参加反应的Cu、Fe物质的量,原固体混合物中Cu的质量=参加反应Cu的质量+剩余固体Cu的质量;
C.金属有剩余,则Fe3+完全反应;
D.反应后溶液为FeC12、CuC12溶液,根据电荷守恒可知:n(Fe2+)+n(Cu2+)=$\frac{1}{2}$n(Cl-).

解答 解:A.铁的还原性强于铜,把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,先后发生:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液中n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,
设0.5mol铁离子完全反应消耗Cu、Fe的质量分别为m1、m2,则:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+   Fe+2Fe3+=3Fe2+
64g 2mol             56g 2mol
m1 0.5mol            m2 0.5mol
m1=$\frac{64g×0.5mol}{2mol}$=16g,
m2=$\frac{56g×0.5mol}{2mol}$=14g,
溶解的金属质量是18-3.2=14.8,则两种金属都参与反应,Fe3+完全反应,剩余的金属是铜,故A错误;
B.设反应的铜的物质的量是n1 mol,反应的铁物质的量为n2mol,则:
64n1+56n2=14.8
2n1+2n2=0.5
解得:n1=0.1,n2=0.15,
则原来含有的铜的质量是:0.1mol×64g/mol+3.2g=9.6g,故B错误;
C.金属有剩余,则Fe3+完全反应,反应后溶液中没有Fe3+,故C错误;
D.反应后溶液为FeC12、CuC12溶液,根据电荷守恒可知:n(Fe2+)+n(Cu2+)=$\frac{1}{2}$n(Cl-)=$\frac{0.5mol×3}{2}$=0.75mol;
故选:D.

点评 本题考查混合物的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,关键是明确发生反应先后顺序及判断反应剩余固体组成,难度中等.

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