Question

【題目】已知氧化性．現(xiàn)有一包鐵粉和銅粉混合粉末，某實(shí)驗(yàn)小組為了確定其組成，利用的溶液（其他用品略），與混合粉末反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（假定反應(yīng)前后溶液體積不變）：

組別	①	②	③	④
	50	50	50	50
混合粉末質(zhì)量/	1．2	2．4	3．6	4．8
反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/	0	0．64	1．92	3．12

分析表中數(shù)據(jù)，下列結(jié)論不正確的是

A. 第①組反應(yīng)后溶液中剩余

B. 第②、③組剩余固體全是銅

C. 第④組的濾液中

D. 原混合粉末中

Answer 1

【答案】C

【解析】

還原性：Fe＞Cu，故Fe3+優(yōu)先Fe反應(yīng)（Fe+2Fe3+=3Fe2+），F(xiàn)e完全反應(yīng)后若Fe3+有剩余，則再與銅反應(yīng)（Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+），所以剩余的固體可以是銅，可以是鐵和銅的混合物；根據(jù)第②組數(shù)據(jù)中可以得出FeCl3溶液全部參與反應(yīng)，50mL FeCl3溶液能溶解金屬質(zhì)量為：2.4g-0.64g=1.76g＞1.2g，大于第①組溶解的金屬質(zhì)量，故第①組金屬完全反應(yīng)，且FeCl3有剩余；第②組實(shí)驗(yàn)中FeCl3溶液全部參與反應(yīng)，F(xiàn)eCl3物質(zhì)的量為：0.05L×1.2mol/L=0.06mol，假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+，參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為0.03mol，溶解的Fe的質(zhì)量為：0.03mol×56g/mol=1.68gg＜1.76g，所以鐵完全溶解的同時還有部分Cu溶解，則剩余的0.64g固體全部為Cu；第③組實(shí)驗(yàn)中溶解金屬為：3.6g-1.92g=1.68g，混合物中Fe恰好完全反應(yīng)、Cu不反應(yīng)，剩余1.92g為Cu，合金中Fe與Cu的質(zhì)量之比為：1.68g：1.92g=7：8；故第④組實(shí)驗(yàn)中，剩余固體為Fe、Cu，

A. 根據(jù)分析可以知道，第①組反應(yīng)中金屬完全反應(yīng)，有分析知道，第②

組實(shí)驗(yàn)2.4g合金溶解后，剩余的全是Cu，則溶解的合金為2.4-0.64=1.76g，設(shè)1.76g合金含Fe、Cu的物質(zhì)的量分別為x、y，可得56x64y=1.76,2x2y=0.06，解得x=0.02mol,y=0.01mol，由此可知2.4g合金中含Fe0.02mol,含Cu0.01=0.02mol,由此推知1.2g合金中含有鐵0.01mol，含有銅的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+可以知道，金屬消耗鐵離子的物質(zhì)的量為：0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，①反應(yīng)后的溶液中鐵離子濃度為：=0.4mol/L，故A正確；

B. 根據(jù)分析可以知道，第②、③組剩余的全部為銅，故B正確；

C. 由上述分析可以知道，第④組實(shí)驗(yàn)剩余金屬為Fe和Cu，參加反應(yīng)金屬為1.68g，其物質(zhì)的量為0.03mol，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可以知道溶液中n（Fe2+）=0.09mol，故c（Fe2+）==1.8mol/L，故C錯誤；

D. 第③組實(shí)驗(yàn)中溶解金屬為：3.6g-1.92g=1.68g，混合物中Fe恰好完全反應(yīng)、Cu不反應(yīng)，剩余1.92g為Cu，合金中Fe與Cu的質(zhì)量之比為：1.68g：1.92g=7：8，則二者的物質(zhì)的量之比為：：=1:1，故D正確；

本題答案為C。