Question

【题目】今有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成，现提供4mol/L的FeCl3溶液（其他用品略），某合作学习小组同学的实验结果如下（假定反应前后溶液体积不变）

有关说法不正确的是（ ）

A. 第①组溶液中c（Fe3+）=2.0 mol/L

B. 第②组剩余固体只有铜

C. 第③④组反应后的滤液中c（Fe2+）=6 mol/L

D. 原混合粉末中n（Fe）：n（Cu）=11：9

Answer 1

【答案】D

【解析】分析：金属性Fe＞Cu，氯化铁首先氧化金属铁，然后再氧化金属铜，结合固体质量的变化、反应的方程式分析解答和计算。

详解：每一组中氯化铁均是0.4mol，从②组数据中可以得出，FeCl3溶液全部参与反应，假设只发生反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，则溶解的Fe的质量为11.2g，13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同时也有一部分Cu溶解发生反应：Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，则剩余的固体全部为Cu；利用②的数据，设Fe、Cu合金中金属物质的量分别为xmol、ymol，则

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2

x 0.2x

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2

0.2-x 0.4-0.2x

依据铜元素守恒（0.2-x）+1.28÷64=y；质量守恒56x+64y=13.2，解得：x=y=0.11，即铜与铁物质的量比是1：1，D错误。

利用③的数据，正好是24-11.2=12.8，所以只发生了Fe+2Fe3+＝3Fe2+，剩余的12.8全部为Cu，所以n（Fe）：n（Cu）==1：1，符合铁和铜的物质的量之比，B正确；

①组，6g固体中含有Cu、Fe的物质的量各为0.05mol

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2 3

0.05 0.1 0.15

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2 1 2

0.05 0.1 0.05 0.1

c（Fe3+）==2.0mol/L，A正确；

③组中生成亚铁离子是0.6mol，浓度是6.0mol/L；根据③组实验可知④组中只有铁被溶解，剩余的金属是铁和铜混合物，三价铁全部反应，根据铁元素守恒可知，0.4molFe3+全部反应生成0.6molFe2+，所以反应后溶液中亚铁离子的浓度为6mol/L，C正确；答案选D。