铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol•L﹣1FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体质量为2.8...
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铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol•L﹣1 FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体质量为2.8g.下列说法正确的是
A. 剩余固体是铁、铜混合物
B. 原固体混合物中铜的质量是9.6g
C. 反应后溶液中n(Fe3+)=0.10mol
D. 反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol
【回答】
【*】D
【解析】
【分析】
铁比铜活泼,与FeCl3溶液反应时先后发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,原*化铁溶液中含有*化铁的物质的量为n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,结合反应的方程式解答。
【详解】铁的还原*强于铜,把铁、铜混合粉末加入*化铁溶液中,铁先与铁离子反应,*化铁的物质的量是0.5mol,
设0.5mol铁离子完全反应消耗铁、铜的质量分别为m1、m2,则:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 64g 2mol 56g 2mol
m1 0.5mol m2 0.5mol
m1 ==16g,
m2==14g,
溶解的金属质量为:18g-2.8g=15.2g,14g<15.2g<16g,
则铁完全反应、铜部分反应,且Fe3+完全反应,剩余的金属为Cu,故A、C错误;
设反应消耗铜的物质的量为n1,反应的铁的物质的量为n2,
则:(1)64 n1+56 n2=15.2g
(2)n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol,
计算得出:n1=0.15mol、n2=0.1mol,
则原来混合物中含有的铜的质量为:0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g,故B错误;
根据质量守恒定律,溶液中亚铁离子和铜离子的物质的量为:n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.15mol+0.10mol+0.5mol=0.75mol,所以D选项是正确的。
*选D。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:选择题
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