Question

1．用一定物质的量浓度的NaOH溶液，使相同体积的FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺完全沉淀．如果所用的NaOH溶液的体积相同，求FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物质的量浓度之比．

Answer 1

分析 等体积、等浓度的NaOH溶液，则NaOH的物质的量相同，由Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓可计算铁离子、亚铁离子的物质的量，再由硫酸铁、硫酸亚铁的构成可计算溶液中硫酸亚铁、硫酸铁的物质的量，又体积相同，则物质的量之比等于物质的量浓度之比，以此来解答．

解答 解：等体积、等浓度的NaOH溶液中含有等物质的量的氢氧化钠，设NaOH的物质的量为n mol，
分别与等体积的Fe₂（SO₄）₃和FeSO₄溶液混合，充分反应后，Fe³⁺、Fe²⁺均恰好形成沉淀，
由Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓可知，
n（Fe³⁺）=$\frac{n}{3}$mol，n（Fe²⁺）=$\frac{n}{2}$mol，
则Fe₂（SO₄）₃的物质的量为：n[Fe₂（SO₄）₃]=$\frac{n}{3}$mol×$\frac{1}{2}$=$\frac{n}{6}$mol，FeSO₄的物质的量为：n（FeSO₄）=n（Fe²⁺）=$\frac{n}{2}$mol，
又两溶液的体积相同，则FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物质的量浓度之比为等于物质的量之比，
即：$\frac{n}{2}$mol：$\frac{n}{6}$mol=3：1．
答：FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物质的量浓度之比为3：1．

点评 本题考查学生利用离子反应方程式的计算，题目难度中等，明确反应中铁离子、亚铁离子与氢氧根离子之间的关系及盐中金属离子与硫酸根离子的关系是解答本题的关键．