Question

11．将适量的铁粉加入到100mL5.0mol•L^-1FeCl₃溶液中，充分反应后，溶液中的Fe³⁺和Fe²⁺浓度相等，则铁粉的质量为多少克？

Answer 1

分析 根据电荷守恒，反应后溶液中3n（Fe³⁺）+2n（Fe²⁺）=n（Cl^-），可以计算反应后溶液中n（Fe³⁺）、n（Fe²⁺），原FeCl₃溶液中n′（Fe³⁺）=0.1L×5mol/L=0.5mol，由Fe元素守恒n（Fe）=n（Fe³⁺）+n（Fe²⁺）-n′（Fe³⁺），再根据m=nM计算Fe的质量．

解答 解：FeCl₃溶液中n（Cl^-）=0.1L×5mol/L×3=1.5mol，
充分反应后，溶液中的Fe³⁺和Fe²⁺浓度相等，根据电荷守恒：3n（Fe³⁺）+2n（Fe²⁺）=n（Cl^-）=1.5mol，故n（Fe³⁺）=n（Fe²⁺）=0.3mol，
原FeCl₃溶液中n′（Fe³⁺）=0.1L×5mol/L=0.5mol，根据Fe元素守恒n（Fe）=n（Fe³⁺）+n（Fe²⁺）-n′（Fe³⁺）=0.3mol+0.3mol-0.5mol=0.1mol，故加入Fe粉质量为0.1mol×56g/mol=5.6g，
答：铁粉的质量为5.6g．

点评 本题考查化学方程式有关计算，注意利用守恒法解答，侧重考查学生分析计算能力．