题目内容
现有FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液,其中c(H+)=0.10mol/L.取该溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀27.96g;再另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.00g.则原混合溶液中c(Fe2+)与c(Fe3+)之比为( )
| A、4:1 | B、3:1 | C、2:1 | D、1:1 |
分析:200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),据此计算溶液中n(Fe2+)、n(Fe3+),溶液体积相等,浓度之比等于之比.
解答:解:200mL混合溶液加入过量BaCl2溶液,充分反应后得到沉淀27.96g为BaSO4,其物质的量=
=0.12mol,根据电荷守恒可知2n(SO42-)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+),即2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=0.12mol×2-0.2L×0.1mol/L=0.22mol,
另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,其物质的量=
=0.05mol,根据Fe元素守恒有2n(Fe2O3)=n(Fe2+)+n(Fe3+),即n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.05mol×2=0.1mol,
联立方程解得:n(Fe2+)=0.08mol、n(Fe3+)=0.02mol,溶液体积相等,浓度之比等于之比,则原混合溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.08mol:0.02mol=4:1,
故选A.
| 27.96g |
| 233g/mol |
另取该混合溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧最终得固体8.00g为Fe2O3,其物质的量=
| 8g |
| 160g/mol |
联立方程解得:n(Fe2+)=0.08mol、n(Fe3+)=0.02mol,溶液体积相等,浓度之比等于之比,则原混合溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.08mol:0.02mol=4:1,
故选A.
点评:本题考查混合物计算,清楚发生反应过程是解题关键,注意利用守恒思想计算,侧重解题方法技巧与思维能力的考查,难度中等.
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