Question

【題目】將鐵與銅的粉末按物質(zhì)的量之比為2︰1的比例混合均勻，取出mg混合物，投入到100mL 3mol·L-1FeCl3溶液中，充分反應（反應后溶液體積變化忽略不計）。試計算：

（1）如果固體完全溶解，則m最大值為____。

（2）如果溶液中Cu2+濃度為0.25 mol·L-1，則m值為________。

Answer 1

【答案】8.8 4.4或11

【解析】

根據(jù)電子守恒和物料守恒進行分析即可。

（1）因為固體完全溶解，且鐵與銅的粉末按物質(zhì)的量之比為2︰1，因此設混合物中銅為xmo則鐵為2xmol,根據(jù)已知有64x+562x=m；因為Fe+2Fe3+=3Fe2+，Cu+2Fe3+= Cu2++ 2Fe2+，所以2x+22x =0.1003,解得x=0.05mol 鐵為 0.1mol,所以m=64x+562x=8.8g;答案：8.8。

（2）如果固體完全溶解，溶液中Cu2+濃度為0.25 mol·L-1，所以n(Cu)=0.1L-1=; 鐵與銅的粉末按物質(zhì)的量之比為2︰1,所以n(Fe)=0.05mol,所以m==64g/mol+0.05mol56g/mol=4.4g; 如果固體不能完全溶解，由2FeCl3+Cu= CuCl2+ 2FeCl2且溶液中Cu2+濃度為0.25 mol·L-1，所以消耗n(FeCl3)=0.05mol.與鐵反應消耗FeCl3為物質(zhì)的量為0.3mol-0.05mol=0.25mol，2FeCl3+Fe=2FeCl2，所以參加反應的鐵為0.125mol, 鐵與銅的粉末按物質(zhì)的量之比為2︰1,所以銅的物質(zhì)的量為0.0625mol.m=0.125mol56g/mol+0.0625mol64g/mol=11g。答案：4.4或11。