Question

有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品，为确定其组成，某同学将不同质量的该样品分别与40 mL 1 mol/L的FeCl₃溶液反应，实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)。

实验序号	①	②	③	④
m(粉末样品)/g	0.90	1.80	3.60	7.20
m(反应后剩余固体)/g	0	0.64	2.48	6.08

下列实验结论不正确的是

A．实验①反应后溶液中含有Fe^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋

B．实验②③反应后剩余固体全部是Cu

C．实验④的滤液中c(Fe^2＋)＝1.5 mol/L         

D．原粉末样品中m(Fe)∶m(Cu)＝7∶8

Answer

D

【解析】

试题分析：铁的还原性强于铜，所以Fe3+先和铁发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，反应后Fe3+有剩余，再与铜发生反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，所以剩余的固体是铜或铁和铜，从第②组数据，可以得出FeCl3溶液全部参与反应，40mL 1mol•L﹣1FeCl3溶液能溶解金属质量1.80g﹣0.64g=1.16g，大于第①组溶解的金属质量，故第①组金属完全反应、FeCl3有剩余；第②组实验中FeCl3溶液全部参与反应，其物质的量为=0.04L×1mol/L=0.04mol，假设只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，参加反应Fe的物质的量为0.02mol，则溶解的Fe的质量为0.02mol×56g/mol=1.12g＜1.16g，所以同时也有一部分Cu溶解，所以剩余的固体全部为Cu；第③组实验中溶解金属为3.60g﹣2.48g=1.12g，混合物中Fe恰好完全反应、Cu不反应，剩余2.48g为Cu，即3.60g混合物中Cu的质量为2.48g，则混合物中m（Fe）：m（Cu）=1.12g：2.48g=14：31；故第④组实验中，剩余固体为Fe、Cu，溶液中溶质为FeCl2；A、依据分析可知，实验一反应后溶液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+，正确； B、依据分析可知：实验二、三反应后剩余固体全部是Cu，正确；C、第④组实验中，剩余固体为Fe、Cu，溶液中溶质为FeCl2，则溶液中存在c（Fe2+）=1/2c（Cl﹣）=3/2c（FeCl3）=3/2×1mol/L=1.5 mol/L，正确；D、第③组实验中溶解金属为3.60g﹣2.48g=1.12g，混合物中Fe恰好完全反应、Cu不反应，剩余2.48g为Cu，即3.60g混合物中Cu的质量为2.48g，则混合物中m（Fe）：m（Cu）=1.12g：2.48g=14：31，故D错误；故选D

考点：考查混合物的计算。