Question

【題目】為將含有的FeCl3、FeCl2、CuCl2的廢液中的Cu2+還原回收，某同學(xué)在含有ag鐵粉的容器中加入廢液，探究了加入廢液體積與完全反應(yīng)后體系中固體質(zhì)量的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。已知：廢液中c(Cu2+)=0.7 mol·Lˉ1；廢液體積大于0.5L，充分反應(yīng)后才能檢測(cè)出Cu2+。

下列說法不正確的是

A. 當(dāng)鐵粉與0.25L廢液反應(yīng)完全后，固體成分為Fe與Cu

B. 當(dāng)鐵粉與1L廢液反應(yīng)完全后，再加入廢液時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe +2Fe3+=3Fe2+

C. 廢液中c(Fe3+)=0.2 mol·Lˉ1

D. 要將1L廢液中的Cu2+全部還原，則至少需要鐵粉44.8g

Answer 1

【答案】B

【解析】

由題給數(shù)據(jù)可知，當(dāng)廢液體積≤0.5L時(shí)，固體質(zhì)量不變，說明溶液中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+，F(xiàn)e+Cu2+=Cu+Fe2+，且Fe3+消耗Fe的質(zhì)量等于Cu2+與Fe反應(yīng)固體增加的質(zhì)量，設(shè)溶液體積為VL，則有56g/mol×Vc(Fe3+)/2=0.7V×8，解得c(Fe3+)=0.2 mol/L；當(dāng)廢液體積大于等于4L時(shí)，固體質(zhì)量為0，說明ag鐵粉只與Fe3+反應(yīng)，則ag鐵粉物質(zhì)的量為（0.2mol/L×4L）×1/2=0.4mol，a=（0.2mol/L×4L）×1/2×56g/mol=22.4g。

A項(xiàng)、由題給數(shù)據(jù)可知，當(dāng)廢液體積為0.25L廢液時(shí)，固體質(zhì)量不變，說明溶液中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+，F(xiàn)e+Cu2+=Cu+Fe2+，則所得固體為Fe與Cu，故A正確；

B項(xiàng)、1L廢液中n(Fe3+)為0.2mol、n(Cu2+)為0.7mol，F(xiàn)e3+完全反應(yīng)消耗0.1molFe，余下0.3 molFe與Cu2+完全反應(yīng)，得到固體為Cu，再加入廢液時(shí)，Cu與廢液中Fe3+反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2 Fe3++Cu=2 Fe2++ Cu2+，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)、廢液中c(Fe3+)=0.2 mol/L，故C正確；

D項(xiàng)、1L廢液中n(Fe3+)為0.2mol、n(Cu2+)為0.7mol，F(xiàn)e3+完全反應(yīng)消耗0.1molFe，Cu2+完全反應(yīng)消耗0.7molFe，共消耗0.8molFe，質(zhì)量為44.8g，故D正確。

故選B。