Question

在FeCl₃、CuCl₂的混合溶液里，通入过量的H₂S，充分反应后，生成128g沉淀，过滤后，在滤液中加入过量铁粉，不断摇动，使其完全反应后，再滤出过量的铁粉，在氮气的保护下，细心蒸发滤液，可得到796g含有4个结晶水的天蓝色晶体．通过分析和计算，求：
（1）128g沉淀成分的化学式．
（2）796g含有4个结晶水的天蓝色晶体的化学式．
（3）原混合溶液中FeCl₃、CuCl₂的物质的量．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）根据反应方程式H₂S+CuCl₂=CuS↓+2HCl、H₂S+2FeCl₃=S↓+2HCl+2FeCl₂判断沉淀的成分；
（2）反应后的溶液中含有氯化亚铁和氯化氢，加入过量铁粉后溶质为氯化亚铁，据此判断796g含有4个结晶水的天蓝色晶体的化学式；
（3）设出氯化铁、氯化铜的物质的量，然后根据反应方程式及沉淀质量、FeCl₂?4H₂O的质量列式计算出原混合溶液中FeCl₃、CuCl₂的物质的量．

解答： 解：（1）在FeCl₃、CuCl₂的混合溶液里，通入过量的H₂S，充分反应后发生反应的方程式为：H₂S+CuCl₂=CuS↓+2HCl、H₂S+2FeCl₃=S↓+2HCl+2FeCl₂，则沉淀为S和CuS，
答：128g沉淀成分的化学式为S和CuS；
（2）过滤后，在滤液中加入过量铁粉，不断摇动，使其完全反应后，再滤出过量的铁粉，此时溶液中溶质为氯化亚铁，
在氮气的保护下，细心蒸发滤液，可得到796g含有4个结晶水的天蓝色晶体只能为FeCl₂?4H₂O，
答：796g含有4个结晶水的天蓝色晶体的化学式为FeCl₂?4H₂O；
（3）设原混合液中含有氯化铁xmol、氯化铜ymol，则：
H₂S+CuCl₂=CuS↓+2HCl  H₂S+2FeCl₃=S↓+2HCl+2FeCl₂   2HCl+Fe=H₂↑+FeCl₂
x          x    2x         y   0.5y   y    y       2x+y        x+0.5y
根据沉淀的质量可得：96x+32×0.5y=128…①
根据FeCl₂?4H₂O的质量可得：（x+1.5y）×199=796…②
联立①②解得：x=1、y=2，
答：原混合溶液中FeCl₃、CuCl₂的物质的量分别为n（CuCl₂）=1 mol、n（FeCl₃）=2mol．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确反应原理为解答本题的关键，（3）为难点、易错点，正确分析题干信息，然后根据反应方程式及沉淀的质量、FeCl₂?4H₂O质量列式计算即可．