Question

某FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），且SO₄^2-的物质的量浓度为6mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为（　　）

• A、11.2 g
• B、16.8 g
• C、19.6 g
• D、22.4 g

Answer 1

分析：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，根据电荷守恒计算原溶液中Fe³⁺、Fe²⁺物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量．

解答：解：溶液中n（SO₄^2-）=0.1L×6mol?L^-1=0.6mol，
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=0.6mol×2，解得n=0.2mol，
H⁺、Fe³⁺都能与Fe反应生成Fe²⁺，最后溶液的成分为FeSO₄，则n（FeSO₄）=0.6mol，根据Fe的守恒可知，此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.6mol-0.2mol-0.2mol=0.2mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.2mol×56g/moL=11.2g，
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意用电荷守恒和质量守恒去解答，也可以根据氢离子、铁离子计算溶解的Fe的质量．