Question

【题目】在2 L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入30 g铁粉，最后得到2 L 0.25 mol·L－1的硫酸亚铁溶液及26 g固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。

Answer 1

【答案】硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为0.05 mol·L－1和0.1 mol·L－1

【解析】

因氧化性Fe3+＞Cu2+，则加入铁粉，先发生Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，后发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，最后得FeSO4溶液，则Fe2（SO4）3和CuSO4都完全反应，据此解答。

设原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量分别为xmol、ymol，则根据方程式可知

Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4

xmol xmol 3xmol

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

ymol ymol ymol ymol

由FeSO4物质的量及最后固体质量可得：①3x+y=0.25×2、②30-56（x+y）+64y=26，联立①②解得：x=0.1，y=0.2，故原混合溶液Fe2（SO4）3的物质的量浓度为0.1mol÷2L=0.05mol/L，CuSO4的物质的量浓度为0.2mol÷2L=0.1mol/L。