Question

3．某FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液150mL，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6mol•L^-1，则此溶液最多可溶解铁粉的质量（　　）

• A． 11.2g
• B． 16.8g
• C． 19.6g
• D． 22.4g

Answer 1

分析 根据H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，由硫酸根离子的物质的量可知反应后溶液中Fe²⁺的物质的量，减去原溶液中Fe³⁺、Fe²⁺物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量．

解答 解：n（SO₄^2-）=0.15L×6mol•L^-1=0.9mol，FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的溶液中阳离子的浓度相同，所以阳离子物质的量也相同，则有n（Fe²⁺）=n（H⁺）=n（Fe³⁺），设Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺三种离子物质的量均为n．
根据电荷守恒知道：2n+3n+n=0.9mol×2，由此解得n=0.3mol，
H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，则n（FeSO₄）=0.9mol，
根据Fe的守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.9mol-0.3mol-0.3mol=0.3mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.3mol×56g/moL=16.8g．
故选B．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意用电荷守恒和质量守恒去解答．