【題目】100mL Fe2(SO4)3CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉,充分反應(yīng)后溶液中固體剩余物的質(zhì)量與加入鐵粉的質(zhì)量如圖所示。忽略溶液體積的變化,下列說法不正確的是

A. a點(diǎn)時(shí)溶液中陽離子為Cu2+、Fe2+Fe3+

B. b點(diǎn)時(shí)溶液中發(fā)生的反應(yīng)為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

C. c點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L1

D. 原溶液中Fe2(SO4)3CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1

【答案】D

【解析】

100mL Fe2(SO4)3CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉,首先鐵離子氧化單質(zhì)鐵,然后是銅離子氧化單質(zhì)鐵,結(jié)合反應(yīng)的方程式和圖像分析判斷。

A、向100mLFe2(SO4)3CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉,先發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+,后發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,如圖加入0.56g(即0.01mol)Fe之后開始出現(xiàn)固體,則a點(diǎn)溶液中陽離子為Cu2+、Fe2+Fe3+,故A正確;

B、由圖可得,加入鐵粉從0.56g1.68g(即0.01mol0.03mol)時(shí),剩余物為1.28g,而1.28gCu的物質(zhì)的量為0.02mol,所以此時(shí)發(fā)生反應(yīng)為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,b點(diǎn)在該范圍內(nèi),故B正確;

C、加入鐵粉為從0.56g2.24g(即0.01mol0.04mol)時(shí),若發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,則生成0.03mol(即1.92g)Cu,而由圖示可得剩余物為1.84g,所以此時(shí)溶液中早已沒有Cu2+,設(shè)0.03mol鐵粉中與Cu2+反應(yīng)的為x mol,剩余y mol,則生成Cu的質(zhì)量為64x g,剩余鐵的質(zhì)量為56y g,所以x+y=0.03、64x+56y=1.84,解得:x=0.02、y=0.01,因此加入鐵粉從0.56g1.68g(即0.01mol0.03mol)時(shí),剛好與溶液中的Cu2+反應(yīng)完全,溶液中溶質(zhì)為FeSO4,又根據(jù)前面的分析可得反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+生成Fe2+0.03mol,又因?yàn)榉磻?yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成Fe2+0.02mol,所以c點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為:(0.03mol+0.02mol0.1L=0.5 mol·L-1,故C正確;

D、由前面的分析可得,原溶液中Fe3+0.02mol,則Fe2(SO4)30.01mol,Cu2+0.02mol,則CuSO40.02mol,所以原溶液中Fe2(SO4)3CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比=物質(zhì)的量之比,為12,故D錯(cuò)誤。

答案選D。

練習(xí)冊系列答案
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判斷下列說法正確的是

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B. ①中所得固體只含銅

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