将6克铁粉加入200mLFe2(SO4)3 和CuSO4 的混合溶液,充分反应得到200mL 0.5mol•L-1 FeSO4溶液和5.2g固体沉淀物.试计算:(1)反应后生成铜的质量;(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度.

问题描述:

将6克铁粉加入200mLFe2(SO43 和CuSO4 的混合溶液,充分反应得到200mL 0.5mol•L-1 FeSO4溶液和5.2g固体沉淀物.试计算:
(1)反应后生成铜的质量;
(2)原Fe2(SO43溶液的物质的量浓度.

溶液中含有Fe2+:0.5mol•L-1×0.2L=0.1mol<

6g
56g/mol

∴6g铁粉过量,设反应消耗铁的物质的量为x,生成铜的物质的量为y,
Fe+Fe2 (SO43=3FeSO4
1mol  1mol      3mol 
xmol  xmol      3xmol  
 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
1mol 1mol 1mol  1mol
ymol ymol ymol  ymol
可得
3x+y=0.1mol
6g−56x+8y=5.2g

解得x=0.02mol、y=0.04mol,
(1)故得生成铜质量为0.04mol×64g•mol-1=2.56g,
答:反应后生成铜的质量为2.56g;
(2)原溶液中Fe2(SO43物质的量浓度为
0.02mol
0.2L
=0.1mol/L,
答:原Fe2(SO43溶液的物质的量浓度为0.1mol/L.
答案解析:因氧化性Fe3+>Cu2+,则加入铁粉,先发生Fe+Fe2 (SO43=3FeSO4,5.2g固体沉淀物一定有铜,则后发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,然后根据化学反应方程式即可计算.
考试点:化学方程式的有关计算;物质的量浓度的相关计算;铁的化学性质.
知识点:本题考查学生利用化学反应方程式的计算,明确氧化性的强弱、反应的先后顺序是解答本题的关键.