Question

将一定量的Fe、Fe₂O₃、CuO的混合物放入体积为100mL、浓度为2.2mol?L^-1的H₂SO₄溶液中，充分反应后，生成气体896mL（标况），得到不溶固体1.289，过滤后，滤液中的金属离子只有Fe²⁺（滤液体积仍为100mL）．向滤液中滴加2mol?L^-1的NaOH溶液至30mL时开始出现沉淀．则未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO₄的物质的量浓度为（ ）
A．2mol?L^-1
B．1.8mol?L^-1
C．1.9mol?L^-1
D．无法计算

Answer 1

【答案】分析：向滤液中加入2mol/L NaOH溶液至30mL时开始出现沉淀说明固体与稀硫酸反应后稀硫酸有剩余；根据“过滤后，滤液中的金属离子只有Fe²⁺（假设滤液体积仍为100mL）”知，固体和硫酸反应后的盐只有硫酸亚铁，根据以上知固体与稀硫酸反应后的溶液是硫酸和硫酸亚铁的混合物．根据氢氧化钠的物质的量计算剩余硫酸的物质的量，其余的硫酸根离子与亚铁离子构成硫酸亚铁，据此分析解答．
解答：解：与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=n（NaOH）=×2mol/L×0.03L=0.03mol，
剩余的硫酸的物质的量=2.2mol/L×0.1L-0.03mol=0.22mol-0.03mol=0.19mol，剩余硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁，
根据硫酸和硫酸亚铁的关系式计算硫酸亚铁的物质的量浓度，设硫酸亚铁的物质的量浓度为cmol/L，则：
H₂SO₄→FeSO₄
1mol    1mol
0.19mol 0.1L×cmol/L
c=1.9
即硫酸亚铁的物质的量浓度是1.9mol/L，
故选C．
点评：本题考查了有关混合物的计算，难度不大，明确各物理量之间的关系是解本题的关键，注意该题中气体的体积和固体的质量对该题的干扰，否则会导致解题错误．