题目内容

13．把足量的铁粉投入到硫酸与硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，残余固体的质量与原来加入的铁粉的质量相等，则原溶液中H+和SO42-的物质的量之比为（　　）
A．1：4B．2：7C．1：2D．8：3

分析 向H2SO4、CuSO4混和溶液中投入足量的铁粉，发生反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，最后残留固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4导致固体增重等于反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中参加反应的Fe的质量，假定反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中参加反应的Fe的质量为56g，计算H2SO4的物质的量，根据差量法计算CuSO4的物质的量，据此计算原溶液中c（H+）与c（SO42-）之比．

解答 解：最后残留固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4导致固体增重等于反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中参加反应的Fe的质量，
假定反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中参加反应的Fe的质量为56g，其物质的量为1mol，由方程式可知n（H2SO4）=n（Fe）=1mol，
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 固体增重△m
   1mol           64g-56g=8g
   n（CuSO4）         56g
故n（CuSO4）=$\frac{56g}{8g}$×1mol=7mol，
故原溶液中c（H+）：c（SO42-）=1mol×2：（1mol+7mol）=1：4，
故选：A．

点评 本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意差量法与特殊值法的应用，关键是分析反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 导致固体增重等于反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中参加反应的Fe的质量．

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试完成下列问题：
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