Question

0.6mol·L^-1Fe₂(SO₄)₃和1.2mol·L^-1CuSO₄的混合溶液200mL，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中Fe²⁺与Cu²⁺物质的量之比为2：1，则加入铁粉的物质的量为

1. A.
   0.30mol
2. B.
   0.22mol
3. C.
   0.16mol
4. D.
   0.48mol

Answer 1

C
溶液中铁离子和铜离子的物质的量分别都是0.24mol。由于铜离子的氧化性弱于铁离子的，所以首先是铁离子氧化单质铁，方程式为2Fe^3＋＋Fe=3Fe^2＋，如果铁离子完全反应，则生成亚铁离子是0.36mol，此时溶液中Fe²⁺与Cu²⁺物质的量之比为3︰2，这说明溶液中单质也和铜离子反应，方程式为Fe＋Cu^2＋=Fe^2＋＋Cu。设和铜离子反应的单质铁是x，则消耗铜离子是x，生成亚铁离子是x，所以有（x＋0.36mol）/（0.24mol－x）＝2，解得x＝0.04mol，所以加入的铁粉是0.12mol＋0.04mol＝0.16mol，答案选C。