Question

实验室有FeCl₂、CuCl₂、FeCl₃的混合溶液，其中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺的物质的量之比为3：2：1，加入适量铁粉后，最终溶液中的Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物质的量之比变为1：2：4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe²⁺的物质的量之比为（　　）

• A、1：1
• B、1：2
• C、1：3
• D、1：4

Answer 1

分析：因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，加入适量的铁粉，使溶液中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物质的量之比变为1：2：4，说明Fe³⁺有剩余，则Cu²⁺没有参加反应，加入Fe粉仅与反应Fe³⁺，假设原溶液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物质的量分别为3mol、2mol、1mol，根据反应后溶液中离子比例关系计算Fe³⁺离子物质的量变化，结合方程式计算．

解答：解：因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，加入适量的铁粉，使溶液中Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物质的量之比变为1：2：4，说明Fe³⁺有剩余，则Cu²⁺没有参加反应，加入Fe粉仅与反应Fe³⁺，
设原溶液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物质的量分别为3mol、2mol、1mol，反应后Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺物质的量之比变为1：2：4，则反应后Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的物质的量分别为1mol、2mol、4mol，
故反应的Fe³⁺的物质的量为3mol-1mol=2mol，则：
  2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
2mol  1mol  3mol
故参加反应的Fe的物质的量为1mol，
参加反应的铁粉与原溶液中Fe²⁺的物质的量之比为1mol：1mol=1：1，
故选A．

点评：本题考查混合物的计算，关键是正确判断离子的氧化性强弱，判断反应的程度，再结合反应的离子方程式计算．