Question

今有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成，现提供4 mol·L^－1的FeCl₃溶液(其它用品略)，某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变)：

组别	①	②	③	④
V[FeCl3(aq)]/mL	100	100	100	100
混合粉末质量/g	6	13.2	24	36
反应后剩余固体质量/g	0	1.28	12.8	24.8

 
下列结论正确的是（  ）
A．第①组反应后溶液中c(Fe^3＋) =" 3.0" mol·L^－1
B．第②组剩余固体是铜铁混合物
C．第④组反应后的滤液中c(Fe^2＋) =" 6" mol·L^－1
D．原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) = 3∶2

Answer 1

C

试题分析：根据第③④两组反应减少的固体的质量相等，可知该条件下均是铁把FeCl₃溶液完全反应，反应铁的质量为11.2g，物质的量为0.2mol，第④组反应后的滤液中c(Fe^2＋) = （0.4+0.2）÷0.1="6" mol·L^－1，第②组溶解的固体为11.92g大于11.2g，故应有铜溶解，剩余物质为未反应完全的铜，
设第②组反应的铁和铜的物质的量分别为x、y，
根据反应方程式有2x+2y=0.4，根据质量关系为56x+64y=13.2-1.28=11.92，
联合解为x=0.11mol，y=0.09mol所以铜的量为0.09+1.28÷64=0.11mol，铁的物质的量为0.11mol
n(Fe)∶n(Cu) = 1∶1；
第①组反应中6g金属中n(Fe)="n(Cu)" = 0.05mol，反应中共消耗FeCl₃的量为n(FeCl₃)= 2n(Fe)+2n(Cu)=0.2mol，反应后溶液中n(Fe^3＋) = 0.6－0.2="0.4" mol，c(Fe^3＋) =" 4.0" mol·L^－1
故答案为 C。