Question

將一定量的鐵粉加入500mL Fe₂（SO₄）₃和Cu SO₄的混合溶液中，恰好完全反應(yīng)，且反應(yīng)前后溶液的質(zhì)量不變．要使溶液中的SO₄^2-完全沉淀，需加入2mol/L BaCl₂的溶液500mL．求：
（1）原溶液中離子SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度
（2）加入鐵粉的質(zhì)量．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：守恒法

分析：（1）溶液中n（SO₄^2-）=n（Ba²⁺），再根據(jù)c=

n

V

計算c（SO₄^2-）；
（2）發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，反應(yīng)前后溶液的質(zhì)量不變，則參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量等于生成Cu的質(zhì)量，令溶液中Fe³⁺，Cu²⁺分別為x mol、ymol，根據(jù)方程式表示出各反應(yīng)消耗Fe的物質(zhì)的量、生成Fe²⁺的物質(zhì)的量，反應(yīng)后溶液中n（Fe²⁺）=n（SO₄^2-），再結(jié)合參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量等于生成Cu的質(zhì)量列方程解答．

解答： 解：（1）溶液中n（SO₄^2-）=n（Ba²⁺）=n（BaCl₂）=0.5L×2mol/L=1mol，c（SO₄^2-）=

1mol

0.5L

=2mol/L，
答：原溶液中離子SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．
（2）令溶液中Fe³⁺，Cu²⁺分別為x mol、ymol，則：
     Fe+2 Fe³⁺=3 Fe²⁺
0.5xmol  xmol  1.5xmol 
   Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，
ymol  ymol  ymol ymol
溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，n（Fe²⁺）=n（SO₄^2-），即1.5x+y=1，
反應(yīng)前后溶液的質(zhì)量不變，參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量等于生成Cu的質(zhì)量，則：56（0.5x+y）=64y
聯(lián)立方程，解得x=0.2 y=0.7
故加入Fe的質(zhì)量為0.7mol×64g/mol=44.8g，
答：加入鐵粉的質(zhì)量為44.8g．

點評：本題考查混合物計算，難度中等，明確反應(yīng)前后溶液質(zhì)量不變的原因，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題能力．