Question

7．CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），且SO₄^2-的物质的量浓度为3mol•L^-1，则此溶液最多溶解铁粉的质量为（　　）

• A． 5.6g
• B． 11.2g
• C． 22.4g
• D． 33.6g

Answer 1

分析 CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），则需满足溶液中CuSO₄的物质的量浓度是Fe₂（SO₄）₃，H₂SO₄的两倍，该混合溶液中，能与铁粉反应的是Fe³⁺和H₂SO₄和Cu²⁺，已知SO₄^2-的浓度为3mol/L，根据量的关系可分别求出溶液中CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的各自浓度，据此解答．

解答 解：CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），则需满足溶液中CuSO₄的物质的量浓度是Fe₂（SO₄）₃，H₂SO₄的两倍，已知SO₄^2-的浓度为3mol/L，根据量的关系，可求出溶液中c（CuSO₄）=1mol/L，c[Fe₂（SO₄）₃]=0.5mol/L，c（H₂SO₄）=0.5mol/L，混合溶液的体积为100mL，则混合溶液中n（Cu²⁺）=0.1mol，n（Fe³⁺）=0.1mol，n（H⁺）=0.1mol；
铁粉与Cu²⁺发生置换反应：Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，则溶解铁粉的物质的量为0.1mol；
Fe³⁺与铁粉发生氧化还原反应：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，溶解铁粉的物质的量为0.05mol；
H₂SO₄与铁粉反应：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，溶解铁粉的物质的量为0.05mol；
综上，该混合溶液一共能溶解铁粉的物质的量为0.1mol+0.05mol+0.05mol=0.2mol，即溶解铁粉的质量为0.2mol×56g/mol=11.2g．
故选B．

点评 本题考查离子方程式的计算，明确溶液中发生的反应是解题的关键．题目难度不大，是基础题．