将在500ml硫酸铜和硫酸铁的混合液中加入21.7g铁粉,待反应完全后,得到16.8g残留固体.向滤液中加入400ml

1个回答

  • 本题的解答关键是必须先弄清16.8g残留固体的成分,然后根据有关反应的化学方程式进行计算.

    n(SO42-)=n(BaCl2)=4×0.4=1.6 mol

    若原混合液中溶质全部是CuSO4,

    由Fe+CuSO4==FeSO4+Cu知,需Fe的质量为:1.6×56=89.6 g

    若原混合液中溶质全部是Fe2(SO4)3,

    由Fe+ Fe2(SO4)3==3FeSO4知,需Fe的质量为:1.6/3×56=29.9 g

    因而实际需Fe的质量应介于29.9 89.6 g之间.

    现加入的Fe为21.7 g,所以Fe的量不足,16.8 g全部是Cu.

    (也就是因为铁不足,硫酸铜没有反应完全)

    设原混合液中Fe2(SO4)3为x mol,CuSO4为y mol.

    因为氧化性Fe3+>Cu2+,故Fe先与Fe2(SO4)3反应,有

    Fe+ Fe2(SO4)3==3FeSO4

    x x 3x

    Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu

    (16.8/64) 16.8/64

    依题意 3x+y=1.6 x+ 16.8/64=21.7/56

    解得x = 0.125,y = 1.225.

    所以c[Fe2(SO4)3] = 0.25 mol/L,c(CuSO4) = 2.45 mol/L.