将一定量的铁粉加入500mL Fe2(SO4)3和Cu SO4的混合溶液中,恰好完全反应,且反应前后溶液的质量不变.要使溶液中的SO42-完全沉淀,需加入2mol/L BaCl2的溶液500mL.求:(1)原溶液中离子SO42-的物质的量浓度(2)加入铁粉的质量.
将一定量的铁粉加入500mL Fe2(SO4)3和Cu SO4的混合溶液中,恰好完全反应,且反应前后溶液的质量不变.要使溶液中的SO42-完全沉淀,需加入2mol/L BaCl2的溶液500mL.求:
(1)原溶液中离子SO42-的物质的量浓度
(2)加入铁粉的质量.
(1)溶液中n(SO42-)=n(Ba2+)=n(BaCl2)=0.5L×2mol/L=1mol,c(SO42-)=
=2mol/L,1mol 0.5L
答:原溶液中离子SO42-的物质的量浓度为2mol/L.
(2)令溶液中Fe3+,Cu2+分别为x mol、ymol,则:
Fe+2 Fe3+=3 Fe2+
0.5xmol xmol 1.5xmol
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,
ymol ymol ymol ymol
溶液中溶质为FeSO4,n(Fe2+)=n(SO42-),即1.5x+y=1,
反应前后溶液的质量不变,参加反应Fe的质量等于生成Cu的质量,则:56(0.5x+y)=64y
联立方程,解得x=0.2 y=0.7
故加入Fe的质量为0.7mol×64g/mol=44.8g,
答:加入铁粉的质量为44.8g.
答案解析:(1)溶液中n(SO42-)=n(Ba2+),再根据c=
计算c(SO42-);n V
(2)发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,溶液中溶质为FeSO4,反应前后溶液的质量不变,则参加反应Fe的质量等于生成Cu的质量,令溶液中Fe3+,Cu2+分别为x mol、ymol,根据方程式表示出各反应消耗Fe的物质的量、生成Fe2+的物质的量,反应后溶液中n(Fe2+)=n(SO42-),再结合参加反应Fe的质量等于生成Cu的质量列方程解答.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查混合物计算,难度中等,明确反应前后溶液质量不变的原因,侧重考查学生分析解决问题能力.