Question

0.6mol·L^-1Fe₂(SO₄)₃和1.2mol·L^-1CuSO₄的混合溶液200mL，加入一定量鐵粉充分反應后，測得溶液中Fe²⁺與Cu²⁺物質的量之比為2：1，則加入鐵粉的物質的量為

1. A.
   0.30mol
2. B.
   0.22mol
3. C.
   0.16mol
4. D.
   0.48mol

Answer 1

C
溶液中鐵離子和銅離子的物質的量分別都是0.24mol。由于銅離子的氧化性弱于鐵離子的，所以首先是鐵離子氧化單質鐵，方程式為2Fe^3＋＋Fe=3Fe^2＋，如果鐵離子完全反應，則生成亞鐵離子是0.36mol，此時溶液中Fe²⁺與Cu²⁺物質的量之比為3︰2，這說明溶液中單質也和銅離子反應，方程式為Fe＋Cu^2＋=Fe^2＋＋Cu。設和銅離子反應的單質鐵是x，則消耗銅離子是x，生成亞鐵離子是x，所以有（x＋0.36mol）/（0.24mol－x）＝2，解得x＝0.04mol，所以加入的鐵粉是0.12mol＋0.04mol＝0.16mol，答案選C。