Question

向1L Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中加入過(guò)量鐵粉20g，最后得到1L 0.5mol?L^-1的FeSO₄溶液和16g固體沉淀物．求
（1）原混合物中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量濃度（反應(yīng)過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì)）？
（2）16g沉淀物是什么物質(zhì)，質(zhì)量是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）加入過(guò)量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu，最后得FeSO₄溶液，令原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)方程式表示出消耗的Fe、生成的Cu及FeSO₄的物質(zhì)的量，利用FeSO₄物質(zhì)的量及最后固體質(zhì)量列方程計(jì)算，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算解答；
（2）計(jì)算出銅的質(zhì)量，根據(jù)固體質(zhì)量計(jì)算剩余鐵的質(zhì)量．

解答： 解：（1）令原溶液中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
Fe+Fe₂ （SO₄）₃ =3FeSO₄，
xmol   xmol         3xmol
  Fe+CuSO₄ =FeSO₄ +Cu，
ymol     ymol    ymol    ymol
由FeSO₄物質(zhì)的量及最后固體質(zhì)量，則：

3x+y=1×0.5 20-56(x+y)+64y=16

解得：x=0.1，y=0.2，
故原混合溶液Fe₂（SO₄）₃的物質(zhì)的量濃度=

0.1mol

1L

=0.1mol/L，CuSO₄的物質(zhì)的量濃度=

0.2mol

1L

=0.2mol/L，
答：原混合物中Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄的物質(zhì)的量濃度分別為：0.05mol/L、0.1mol/L；
（2）反應(yīng)后生成銅質(zhì)量為0.2mol×64g?mol^-1=12.8g，剩余鐵：16g-12.8g=3.2g；
答：16g沉淀物是鐵和銅的混合物，鐵的質(zhì)量為3.2g，銅的質(zhì)量為12.8g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，難度中等，清楚反應(yīng)原理是解答本題的關(guān)鍵．