Question

铁、铜混合粉末18.0g加入到100ml 5.0mol/LFeCl₃溶液中，剩余固体质量为3.2g。下列说法正确的是

A．剩余固体是铁、铜混合物

B．反应后溶液中n（Fe²⁺）+ n（Cu²⁺）=0.75 mol

C．反应后溶液中n（Fe³⁺）=0.10 mol

D．原固体混合物中铜的质量是8.0g

Answer

B

【解析】

试题分析：n（FeCl3）= 0.1L×5.0mol/L=0.5mol，由于金属活动性Fe>Cu，所以首先发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+；然后发生反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；若只反应第一个反应，需要Fe的质量是m（Fe）= （0.5mol÷2）× 56g/mol=14g，若只发生第二个反应，则消耗Cu的质量是m（Cu）= （0.5mol÷2）×64g/mol=16g，现在反应消耗的金属质量是18.0g-3.2g=14.8g，16g>14.8g >14g，所以两种金属都反应，由于有金属剩余，所以Fe3+反应完全，剩余金属只能是Cu，反应后溶液为FeCl2、CuCl2的混合物；选项A、C错误；根据Cl元素守恒可知n（Fe2+）+ n（Cu2+）=3n（Fe3+）÷2=（3×0.5mol）÷2=0.75mol，选项B正确；假设反应的Cu、Fe的物质的量分别是x、y，则64x+56y=14.8g；根据反应时与Fe3+的物质的量关系可知x+y=0.25mol，解的x=0.1mol，y=0.15mol，所以原固体混合物中铜的质量是m（Cu）= 0.1mol×64g/mol +3.2g=9.6g，D错误，答案选B。

考点：考查物质的量在计算混合物的成分的应用