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.