Question

某FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中陽離子的濃度相同（不考慮水解），且SO₄^2-的物質的量濃度為6mol/L，則此溶液最多可溶解鐵粉的質量為（　　）

• A、11.2 g
• B、16.8 g
• C、19.6 g
• D、22.4 g

Answer 1

分析：根據H⁺、Fe³⁺都能與Fe反應生成Fe²⁺，最后溶液的成分為FeSO₄，由硫酸根離子的物質的量可知反應后溶液中Fe²⁺的物質的量，減去原溶液中Fe³⁺、Fe²⁺物質的量，根據電荷守恒計算原溶液中Fe³⁺、Fe²⁺物質的量，可計算最多溶解的鐵粉的質量．

解答：解：溶液中n（SO₄^2-）=0.1L×6mol?L^-1=0.6mol，
FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的溶液中陽離子的濃度相同，所以陽離子物質的量也相同，則有n（Fe²⁺）=n（H⁺）=n（Fe³⁺），設Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺三種離子物質的量均為n，根據電荷守恒知道：2n+3n+n=0.6mol×2，解得n=0.2mol，
H⁺、Fe³⁺都能與Fe反應生成Fe²⁺，最后溶液的成分為FeSO₄，則n（FeSO₄）=0.6mol，根據Fe的守恒可知，此溶液最多溶解鐵粉的物質的量為0.6mol-0.2mol-0.2mol=0.2mol，
則此溶液最多溶解鐵粉的質量為0.2mol×56g/moL=11.2g，
故選A．

點評：本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，注意用電荷守恒和質量守恒去解答，也可以根據氫離子、鐵離子計算溶解的Fe的質量．