Question

現有濃度均為1 mol?L^-1的FeCl₃、CuCl₂、FeCl₂的混合溶液100mL，向該溶液中加入5.6g鐵粉，充分反應（溶液體積變化忽略不計）．下列有關敘述不正確的是（　　）

• A、反應后的溶液中含有Fe²⁺、Cu²⁺、不含Fe³⁺
• B、反應后的溶液中含有Fe²⁺ 0.2 mol、Cu²⁺ 0.1mol
• C、反應后的溶液中Fe²⁺的濃度增至0.3 mol?L^-1
• D、反應后容器中殘留固體為3.2 g

Answer 1

分析：濃度均為1mol?L^-1的FeCl₃、CuCl₂、FeCl₂的混合溶液100mL，溶液中n（Fe³⁺）=0.1mol、n（Cu²⁺）=0，1mol、n（Fe²⁺）=0.1mol，向該溶液中加入5.6g鐵粉，n（Fe）=0.1mol，溶液中陽離子的氧化性強弱順序為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；與鐵發生反應時按照氧化性順序進行反應，按照離子物質的量計算判斷．

解答：解：溶液中n（Fe³⁺）=0.1mol、n（Cu²⁺）=0.1mol、n（Fe²⁺）=0.1mol，向該溶液中加入5.6g鐵粉，n（Fe）=0.1mol，溶液中陽離子的氧化性強弱順序為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺；與鐵發生反應時按照氧化性順序進行反應，
   2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺
    2    1     3
0.1mol 0.05mol  0.15mol
  Cu²⁺+Fe═Cu+Fe²⁺
   1    1    1    1
0.05mol 0.05mol  0.05mol 0.05mol
Fe粉可以把Fe³⁺全部還原，則溶液中不含Fe³⁺；
剩下的Fe不足以將Cu²⁺全部還原，0.05mol被還原，溶液中剩余Cu²⁺物質的量=0.1mol-0.05mol=0.05mol，原來存在價反應生成的Fe²⁺的物質的量=0.1mol+0.15mol+0.05mol=0.3mol，故c（Fe²⁺）=

0.3mol

0.1L

=0.3mol?L^-1，生成的Cu的質量為0.05mol×64g/mol=3.2g；
A、反應后的溶液中含有Fe²⁺、Cu²⁺，不含Fe³⁺，故A正確；
B、反應后的溶液中含有Fe²⁺0.3mol、Cu²⁺0.05mol，故B錯誤；
C、反應后的溶液中Fe²⁺增至0.3mol?L^-1，故C正確；
D、反應后容器中殘留為3.2g銅，故D正確；
故選：B．

點評：本題考查了陽離子氧化性的強弱比較，反應量的計算，溶液中離子的分析判斷，氧化還原反應遵循強弱規律，按照順序進行反應，題目難度適中．