Question

將6克鐵粉加入200mLFe₂（SO₄）₃ 和CuSO₄ 的混合溶液，充分反應得到200mL0.5mol?L^-1FeSO₄溶液和5.2g固體沉淀物．試計算：
（1）反應后生成銅的質量；
（2）原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質的量濃度．

Answer 1

分析：因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，則加入鐵粉，先發生Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄，5.2g固體沉淀物一定有銅，則后發生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，然后根據化學反應方程式即可計算．

解答：解：溶液中含有Fe²⁺：0.5mol?L^-1×0.2L=0.1mol＜

6g

56g/mol

，
∴6g鐵粉過量，設反應消耗鐵的物質的量為x，生成銅的物質的量為y，
Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄
1mol  1mol      3mol 
xmol  xmol      3xmol  
 Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
1mol 1mol 1mol  1mol
ymol ymol ymol  ymol
可得

3x+y=0.1mol 6g-56x+8y=5.2g

，
解得x=0.02mol、y=0.04mol，
（1）故得生成銅質量為0.04mol×64g?mol^-1=2.56g，
答：反應后生成銅的質量為2.56g；
（2）原溶液中Fe₂（SO₄）₃物質的量濃度為

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，
答：原Fe₂（SO₄）₃溶液的物質的量濃度為0.1mol/L．

點評：本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確氧化性的強弱、反應的先后順序是解答本題的關鍵．