10.鐵、銅混合粉末18.0g加人到100m1 5.0mol/L FeC13溶液中,剩余固體質(zhì)量為3.2g,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.剩余固體是鐵、銅混合物
B.原固體混合物中銅的質(zhì)量是6.4g
C.反應(yīng)后溶液中n(Fe3十)=0.l0mol
D.反應(yīng)后溶液中n(Fe2十)+n(Cu2十)=0.75mo1

分析 A.鐵的還原性強(qiáng)于銅,把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中,先后發(fā)生:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液中n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,計(jì)算0.5mol鐵離子完全反應(yīng),分別消耗Cu、Fe的質(zhì)量,再根據(jù)參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量判斷剩余固體的組成;
B.列方程計(jì)算參加反應(yīng)的Cu、Fe物質(zhì)的量,原固體混合物中Cu的質(zhì)量=參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量+剩余固體Cu的質(zhì)量;
C.金屬有剩余,則Fe3+完全反應(yīng);
D.反應(yīng)后溶液為FeC12、CuC12溶液,根據(jù)電荷守恒可知:n(Fe2+)+n(Cu2+)=$\frac{1}{2}$n(Cl-).

解答 解:A.鐵的還原性強(qiáng)于銅,把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中,先后發(fā)生:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液中n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol,
設(shè)0.5mol鐵離子完全反應(yīng)消耗Cu、Fe的質(zhì)量分別為m1、m2,則:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+   Fe+2Fe3+=3Fe2+
64g 2mol             56g 2mol
m1 0.5mol            m2 0.5mol
m1=$\frac{64g×0.5mol}{2mol}$=16g,
m2=$\frac{56g×0.5mol}{2mol}$=14g,
溶解的金屬質(zhì)量是18-3.2=14.8,則兩種金屬都參與反應(yīng),F(xiàn)e3+完全反應(yīng),剩余的金屬是銅,故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量是n1 mol,反應(yīng)的鐵物質(zhì)的量為n2mol,則:
64n1+56n2=14.8
2n1+2n2=0.5
解得:n1=0.1,n2=0.15,
則原來(lái)含有的銅的質(zhì)量是:0.1mol×64g/mol+3.2g=9.6g,故B錯(cuò)誤;
C.金屬有剩余,則Fe3+完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液中沒(méi)有Fe3+,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)后溶液為FeC12、CuC12溶液,根據(jù)電荷守恒可知:n(Fe2+)+n(Cu2+)=$\frac{1}{2}$n(Cl-)=$\frac{0.5mol×3}{2}$=0.75mol;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,關(guān)鍵是明確發(fā)生反應(yīng)先后順序及判斷反應(yīng)剩余固體組成,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.當(dāng)硝酸溶液的密度為1.36g/mL時(shí),F(xiàn)e與過(guò)量硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Fe+18HNO3=4Fe(NO33+3NO+3NO2+9H2O
C.稀硝酸與金屬反應(yīng),一定被還原成NO
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