Question

【题目】向200mLFeCl3与HCl的混合溶液中，分别加入一定量成分均匀的Fe、Cu混合固体，充分反应后剩余固体的质量及放出气体的体积(标准状况下测得)如下表所示。

加入固体质量/g	9.00	18.0	27.0
剩余固体质量/g	3.20	9.60	15.8
放出气体体积/L	0	1.12	2.24

试计算：

（1）原混合液中c(Cl-)=____。

（2）混合固体中n(Fe)：n(Cu)=____。

Answer 1

【答案】4.00mol·L-1 1：1

【解析】

对比三组数据可知，当加入固体的质量为18g时，剩余的9.6g固体全部是铜，由此可计算n(Fe)：n(Cu)为1:1；当加入固体的质量为27g时，由铁和铜的比例关系可判断剩余的15.8g固体的成分，由此可判断的铁与溶液中的铁离子和氢离子全部反应完全，可计算氯化铁和氯化氢的物质的量，即可求氯离子的物质的量浓度了。

（1）由分析知铁和铜的物质的量之比为1:1，当加入固体的质量为27g时，27g固体中有n(Fe)=n(Cu)=0.225mol，剩余固体中有14.4g铜，有1.4g的铁，则有0.2mol的铁与溶液中的铁离子和氢离子全部反应完全，由生成的氢气的体积可知，n（HCl）= 2n（H2）=0.2mol，与盐酸反应的铁的物质的量为n（Fe）= 0.1mol，与溶液中FeCl3反应的铁的物质的量为n（Fe）=0.2mol-0.1mol=0.1mol，则n（FeCl3）=0.2mol，溶液中的氯离子的浓度为c（Cl-）= ，故答案为：4.00mol·L-1；

（2）对比三组数据可知，当加入固体的质量为18g时，剩余的9.6g固体全部是铜，由此可知n（Cu）= ，n（Fe）= ，即n(Fe)：n(Cu)= 1：1；故答案为：1:1。