Question

18．向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入100mL浓度2.2mol/L的硫酸溶液中．充分反应后生成896mL标准状况下的气体．得不溶物1.28g，过滤后．溶液中金属阳离子只有Fe²⁺．向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液．加至40mL时开始出现沉淀．则滤液中FeSO₄的物质的量浓度为（设滤液体积为100mL）（　　）

• A． 2 mol/L
• B． 1.8 mol/L
• C． 1.9 mol/L
• D． 无法计算

Answer 1

分析 向一定量的Fe、Fe₂O₃、CuO混合物中，加入100mL 2.2mol/L的硫酸，充分反应后滤去不溶物，溶液中计算阳离子只有Fe²⁺，向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液至40mL时开始出现沉淀，说明硫酸有剩余，说明反应后溶液中溶质为FeSO₄、H₂SO₄，根据消耗NaOH可以计算滤液中c（H⁺），溶液中SO₄^2-离子浓度不变，由电荷守恒可知2c（Fe²⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-）．

解答 解：向一定量的Fe、Fe₂O₃、CuO混合物中，加入100mL 2.2mol/L的硫酸，充分反应后滤去不溶物，溶液中计算阳离子只有Fe²⁺，向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液至40mL时开始出现沉淀，说明硫酸有剩余，说明反应后溶液中溶质为FeSO₄、H₂SO₄，
则滤液中n（H⁺）=n（NaOH）=0.04L×2mol/L=0.08mol，故c（H⁺）=$\frac{0.08mol}{0.1L}$=0.8mol/L，溶液中SO₄^2-离子浓度不变，故c（SO₄^2-）=2.2mol/L，由电荷守恒可知2c（Fe²⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-），即2c（Fe²⁺）+0.8mol/L=2×2.2mol/L，解得c（Fe²⁺）=1.8mol/L，
故选B．

点评 本题考查混合物计算，关键是判断混合物与硫酸反应后溶液中溶质，再结合硫酸根浓度不变与电荷守恒解答，较好地考查学生分析计算能力．