Question

某FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的物质的量浓度相同（不考虑水解），且SO₄^2-的物质的量浓度为3mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为（ ）
A．5.6g
B．8.4g
C．9.8g
D．11.2g

Answer

根据H+、Fe3+都能与Fe反应生成Fe2+，最后溶液的成分为FeSO4，由硫酸根离子的物质的量可知反应后溶液中Fe2+的物质的量，减去原溶液中Fe3+、Fe2+物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量．
【解析】
n（SO42-）=0.1L×3mol•L-1=0.3mol，FeSO4、Fe2（SO4）3、H2SO4的溶液中阳离子的浓度相同，所以阳离子物质的量也相同，则有n（Fe2+）=n（H+）=n（Fe3+），
设Fe2+、Fe3+、H+三种离子物质的量均为n．
根据电荷守恒知道：2n+3n+n=0.3mol×2，由此解得n=0.1mol，
H+、Fe3+都能与Fe反应生成Fe2+，最后溶液的成分为FeSO4，则n（FeSO4）=0.3mol，
根据Fe的守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.3mol-0.1mol-0.1mol=0.1mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.1mol×56g/moL=5.6g．
故选A．