Question

【題目】今有一包鐵粉和銅粉混合粉末，為確定其組成，現提供4mol/L的FeCl3溶液（其他用品略），某合作學習小組同學的實驗結果如下（假定反應前后溶液體積不變）

有關說法不正確的是（ ）

A. 第①組溶液中c（Fe3+）=2.0 mol/L

B. 第②組剩余固體只有銅

C. 第③④組反應后的濾液中c（Fe2+）=6 mol/L

D. 原混合粉末中n（Fe）：n（Cu）=11：9

Answer 1

【答案】D

【解析】分析：金屬性Fe＞Cu，氯化鐵首先氧化金屬鐵，然后再氧化金屬銅，結合固體質量的變化、反應的方程式分析解答和計算。

詳解：每一組中氯化鐵均是0.4mol，從②組數據中可以得出，FeCl3溶液全部參與反應，假設只發(fā)生反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+，則溶解的Fe的質量為11.2g，13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同時也有一部分Cu溶解發(fā)生反應：Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+，則剩余的固體全部為Cu；利用②的數據，設Fe、Cu合金中金屬物質的量分別為xmol、ymol，則

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2

x 0.2x

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2

0.2-x 0.4-0.2x

依據銅元素守恒（0.2-x）+1.28÷64=y；質量守恒56x+64y=13.2，解得：x=y=0.11，即銅與鐵物質的量比是1：1，D錯誤。

利用③的數據，正好是24-11.2=12.8，所以只發(fā)生了Fe+2Fe3+＝3Fe2+，剩余的12.8全部為Cu，所以n（Fe）：n（Cu）==1：1，符合鐵和銅的物質的量之比，B正確；

①組，6g固體中含有Cu、Fe的物質的量各為0.05mol

Fe+2Fe3+＝3Fe2+

1 2 3

0.05 0.1 0.15

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

1 2 1 2

0.05 0.1 0.05 0.1

c（Fe3+）==2.0mol/L，A正確；

③組中生成亞鐵離子是0.6mol，濃度是6.0mol/L；根據③組實驗可知④組中只有鐵被溶解，剩余的金屬是鐵和銅混合物，三價鐵全部反應，根據鐵元素守恒可知，0.4molFe3+全部反應生成0.6molFe2+，所以反應后溶液中亞鐵離子的濃度為6mol/L，C正確；答案選D。