Question

4．將一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO的混合物，放入體積為100mL物質的量濃度為2.2mol/L的H₂SO₄溶液中，充分反應后，生成氣體896mL（標準狀況），得到不溶固體1.28g．過濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺（假設濾液體積仍為100mL）．向濾液中加入2mol/L NaOH溶液至40mL時開始出現(xiàn)沉淀．則未滴加NaOH溶液前濾液中FeSO₄的物質的量濃度為1.8mol/L．

Answer 1

分析 向濾液中加入2mol/L NaOH溶液至40mL時開始出現(xiàn)沉淀說明固體與稀硫酸反應后稀硫酸有剩余；根據(jù)“過濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺（假設濾液體積仍為100mL）”知，固體和硫酸反應后的鹽只有硫酸亞鐵，根據(jù)以上知固體與稀硫酸反應后的溶液是硫酸和硫酸亞鐵的混合物．根據(jù)氫氧化鈉的物質的量計算剩余硫酸的物質的量，其余的硫酸根離子與亞鐵離子構成硫酸亞鐵，據(jù)此分析解答．

解答 解：與氫氧化鈉反應的硫酸的物質的量=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×2mol/L×0.04L=0.04mol，
剩余的硫酸的物質的量=2.2mol/L×0.1L-0.04mol=0.22mol-0.04mol=0.18mol，剩余硫酸與固體反應生成了硫酸亞鐵，
根據(jù)硫酸和硫酸亞鐵的關系式計算硫酸亞鐵的物質的量濃度．
設硫酸亞鐵的物質的量濃度為cmol/L．
H₂SO₄→FeSO₄
1mol      1mol
0.18mol 0.1L×cmol/L
c=1.8
即硫酸亞鐵的物質的量濃度是1.8mol/L，
故答案為：1.8．

點評 本題考查了有關混合物的計算，難度不大，明確各物理量之間的關系是解本題的關鍵，注意該題中氣體的體積和固體的質量對該題的干擾，否則會導致解題錯誤．