Question

今有一包铁粉和铜粉混合粉末，为确定其组成，现提供4 mol·L^－1的FeCl₃溶液(其它用品略)，某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变)：

组别	①	②	③	④
V[FeCl3(aq)]/mL	100	100	100	100
混合粉末质量/g	6	13.2	24	36
反应后剩余固体质量/g	0	1.28	12.8	24.8

下列结论正确的是

A．第①组反应后溶液中c(Fe^3＋) = 3.0 mol·L^－1

B．第②组剩余固体是铜铁混合物

C．第④组反应后的滤液中c(Fe^2＋) = 6 mol·L^－1

D．原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) = 3∶2

Answer

C

【解析】

试题分析：反应Fe+2FeCl3=3FeCl2比Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2优先发生，根据表中信息推断，第③④组反应都溶解了11.2g金属，说明只发生反应Fe+2FeCl3=3FeCl2，且第④组剩余固体是铜铁混合物，反应中0.4molFeCl3与足量的Fe反应，根据系数之比等于物质的量之比，则生成0.6mol FeCl2，所以第④组反应后的滤液中c(Fe2＋)= 6 mol·L－1，故C正确；而第③组反应中0.4molFeCl3恰好与0.2molFe完全反应，生成0.6mol FeCl2，剩余12.8g金属全部为0.2molCu，则24g混合粉末中n(Fe)∶n(Cu) =0.2∶0.2=1∶1，故D错误；设第②组混合粉末中Fe和Cu均为xmol，则56x+64x=13.2，x=0.11，0.11molFe先消耗0.22molFeCl3，剩余0.18molFeCl3再溶解0.09molCu，因此最后剩余固体只有0.02molCu，而不是铜铁混合物，故B错误；设第①组混合粉末中Fe和Cu均为xmol，则56x+64x=6，x=0.05，0.05molFe先消耗0.1molFeCl3，然后0.05molCu再消耗0.1mol FeCl3，因此过量了0.2molFeCl3，第①组反应后溶液中c(Fe3+) = 2.0 mol·L－1，故A错误。

考点：考查铁离子的重要性质以及物质的量、质量、物质的量浓度的计算，涉及两固体完全反应、其中一种完全反应另一种过量、两固体都过量等几种情况下的数据分析与处理。