加入的Fe粉在反应中作还原剂,先跟氧化性强的物质反应,所以先跟Fe3+反应,再跟Cu2+反应,方程式分别是:
Fe+Fe2(SO4)3==3FeSO4
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
设Fe2(SO4)3为x Mol,CuSO4为y Mol,根据“在滤液中加入5mol/L氯化钡溶液310mL,恰好使硫酸根离子完全沉”不难确定硫酸根的物质的量是1.55Mol,得到第一个方程3x+y=1.55.题目中说明滤渣的质量是16g,难点是这16g到底是什么?如果只发生第一步反应,则滤渣只能是未反应完的Fe,这是不可能的,因为剩余的Fe粉会发生第二步反应,所以滤渣的质量可能是置换出的Cu的质量与剩余的Fe的质量和,也有可能是Fe在第二步反应中不足,只能置换出一部分Cu,16g全部是Cu的质量,经过我的计算,排除了第一种可能(你可以自己算一下),只有可能是第二种情况,所以第二个方程是64*(0.35-x)=16,所以x=0.1,y=1.25,物质的量浓度分别是2.5Mol/l和0.2Mol/l