Question

某FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的物质的量浓度相同（不考虑水解），且SO₄^2-的物质的量浓度为3mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为（　　）

A．5.6g

B．8.4g

C．9.8g

D．11.2g

Answer 1

分析：根据H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，由硫酸根离子的物质的量可知反应后溶液中Fe²⁺的物质的量，减去原溶液中Fe³⁺、Fe²⁺物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量．

解答：解：n（SO₄^2-）=0.1L×3mol?L^-1=0.3mol，FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的溶液中阳离子的浓度相同，所以阳离子物质的量也相同，则有n（Fe²⁺）=n（H⁺）=n（Fe³⁺），
设Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺三种离子物质的量均为n．
根据电荷守恒知道：2n+3n+n=0.3mol×2，由此解得n=0.1mol，
H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，则n（FeSO₄）=0.3mol，
根据Fe的守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.3mol-0.1mol-0.1mol=0.1mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.1mol×56g/moL=5.6g．
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意用电荷守恒和质量守恒去解答．