Question

某CuSO₄、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^-1，则此溶液最多溶解铁粉的质量为（ ）
A．5.6g
B．11.2g
C．22.4g
D．33.6g

Answer 1

【答案】分析：根据Cu²⁺、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⁺的物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量．
解答：解：n（SO₄^2-）=0.1L×6mol?L^-1=0.6mol，CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂SO₄的溶液中阳离子的浓度相同，则有n（Cu²⁺）=n（H⁺）=n（Fe³⁺），
由于溶液中阳离子的浓度相同，所以阳离子物质的量也相同，设Cu²⁺、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，由此解得n=0.2mol，
Cu²⁺、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=0.4mol，
则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.4mol×56g/moL=22.4g，
故选C．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，本题注意用电荷守恒和质量守恒去解答．