Question

往2L Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中加入30 g纯铁粉，待反应完全后，得到26 g不溶物。在滤液中加入2 L 0.25 mol·L^-1的BaCl₂溶液，恰好使溶液中的完全沉淀。求原混合液中CuSO₄和Fe₂（SO₄）₃的物质的量浓度。

Answer 1

思路解析：解答本题的关键是要分析清楚剩余26 g残留固体是什么物质，然后根据有关反应的化学方程式进行计算。

解：n（）=n（BaCl₂）=2 L×0.25 mol·L^-1=0.50 mol

若原混合溶液中溶质全部是CuSO₄，由Fe+CuSO₄FeSO₄+Cu，可知，需Fe质量为：0.5 mol×56 g·mol^-1=28 g

若原混合溶液中溶质全部是Fe₂（SO₄）₃，由Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，可知，需Fe质量为：0.5 mol××56 g·mol^-1=9.33 g

因而实际需Fe的质量应介于9.33—28 g之间。现加入的Fe为30 g。所以铁粉过量，26 g固体是Fe和Cu的混合物。

设原混合液中Fe₂（SO₄）₃物质的量为x mol，CuSO₄的物质的量为y mol

Fe + Fe₂（SO₄）₃3FeSO₄

               x                   3x

Fe +CuSO₄FeSO₄ + Cu  △m

           1                               8

           y                               8y

依题意：解得：

所以  c[Fe₂(SO₄)₃]==0.05 mol·L^-1

c（CuSO₄）==0.10 mol·L^-1

答案：0.05 mol·L^-1，0.10 mol·L^-1。