Question

14．CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液100mL，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，则此溶液最多溶解铁粉的质量为（　　）

• A． 5.6 g
• B． 11.2 g
• C． 22.4 g
• D． 20.16 g

Answer 1

分析 根据Cu²⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，由硫酸根离子守恒计算n（FeSO₄），进而计算反应后溶液中Fe²⁺的物质的量，根据电荷守恒计算原溶液中n（Fe³⁺），根据Fe元素守恒，减去原溶液中Fe³⁺物质的量可得溶解Fe的物质的量，再根据m=nM计算溶解的铁粉的质量．

解答 解：n（SO₄^2-）=0.1L×6mol•L^-1=0.6mol，CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃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（Cu²⁺）=n（Fe³⁺），
设Cu²⁺、Fe³⁺离子物质的量均为n，根据电荷守恒知道：2n+3n=0.6mol×2，由此解得n=0.24mol，
Cu²⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，则n（FeSO₄）=0.6mol，
根据Fe元素守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为：0.6mol-0.24mol=0.36mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为：0.36mol×56g/moL=20.16g，
故选D．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意用电荷守恒和质量守恒解答，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．