18.4g由鐵、銅組成的混合粉末加入100mL5.0mol•L﹣1FeCl3溶液中,充分反應後,剩餘固體質量爲...
問題詳情:
18.4g由鐵、銅組成的混合粉末加入100mL5.0mol•L﹣1FeCl3溶液中,充分反應後,剩餘固體質量爲3.2g。下列說法正確的是( )
A. 原固體混合物中:n(Cu):n(Fe)=2:1
B. 反應後溶液中的溶質有FeCl2、FeCl3、CuCl2
C. 反應後溶液中:n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.8mol
D. 剩餘固體是鐵
【回答】
A
【解析】
鐵比銅活潑,因此先發生反應:Fe+2Fe3+=3Fe2+,再發生Cu+2Fe3+=3Fe2++Cu2+,原FeCl3溶液中FeCl3的物質的量n(FeCl3)=5.0mol•L﹣1×0.1L=0.5mol,結合方程式進行解答。
【詳解】設0.5mol Fe3+完全反應消耗鐵的質量爲xg,銅爲yg,那麼
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Cu+ 2Fe3+ = 3Fe2+ + Cu2+
56g 2mol 64g 2mol
xg 0.5mol yg 0.5mol
x==14g, y==16g,溶解的金屬的質量爲18.4-3.2=15.2g,且有14<15.2<16,說明鐵完全反應反應而銅部分反應,有剩餘;
A. 根據分析可知,剩餘的3.2g金屬爲Cu,物質的量爲=0.05mol,反應掉的鐵和*的質量爲18.4-3.2=15.2g,56n(Fe)+64n(Cu)=15.2,2n(Fe)+2n(Cu)=0.5,解得n(Fe)=0.1mol,n(Cu)=0.15mol,因此銅的物質的量爲0.15mol+0.05mol=0.2mol,原混合物中n(Cu):n(Fe)=2:1,A項正確;
B.由於銅有剩餘,Fe3+完全反應,因此溶液中不存在Fe3+,B項錯誤;
C.根據方程式可知反應後溶液中n(Fe2+)=0.5+0.1=0.6mol,n(Cu2+)=0.15mol,因此n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol,C項錯誤;
D.剩餘的固體是銅,不是鐵,D項錯誤;
*選A。
知識點:鐵和鐵的化合物
題型:選擇題
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