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将6g的铁粉加入200ml硫酸铁和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后得到200ml,0.5mol/L的硫酸亚铁溶液和5.2g固体沉淀物,求:①反应后生成cu的质量;②原硫酸铁...
将6g的铁粉加入200ml硫酸铁和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后得到200ml,0.5mol/L的硫酸亚铁溶液和5.2g固体沉淀物,求:
①反应后生成cu的质量;
②原硫酸铁溶液的物质的量浓度 展开
①反应后生成cu的质量;
②原硫酸铁溶液的物质的量浓度 展开
展开全部
(1)2.56g(2)0.1mol/L
解析:
发生反应的化学方程式为:
①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 ②Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
两个反应共生成FeSO4为:0.2L×0.5mol/L=0.1mol
观察两个反应不难发现,若生成同样的FeSO4,②式消耗的铁更多。假设0.1molFeSO4全部为②式产生,则此时消耗的铁将达最大量为a。
Fe ~ FeSO4
1mol 1mol
a 0.1mol
a=0.1mol,即铁为5.6g,则5.2g固体中含Cu也含剩余的Fe,设原溶液的Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
X x 3x y y y y
由题意得 3x+y=0.1mol
6g-56g/mol×(x+y)+64g/mol×y=5.2g
解得:x=0.02mol y=0.04mol
则生成铜:0.04mol×64g/mol=2.56g
原Fe2(SO4)3和物质的量浓度为0.02mol/0.2L=0.1mol/L
解析:
在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中投入铁粉后,Fe3+和Cu2+均可与铁发生反应,但由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以Fe应首先还原Fe3+,即首先发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,但不可以只发生此反应,原因有二:第一是若只发生此反应则说明铁粉较少,已完全反应无剩余,则不可能有5.2g不溶物;第二,若只发生此反应可依此反应计算出生成的FeSO4为(6g÷56g/mol)×3=0.32mol>0.1mol。通过以上分析,可以看出,Fe在把全部的Fe3+还原后,不发生了还原Cu2+的反应,此时的Fe是否有剩余呢?也就是余5.2g固体中肯定有Cu,是否含Fe呢?这就是此题的关键所在,需通过计算推导确定。
解析:
发生反应的化学方程式为:
①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 ②Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
两个反应共生成FeSO4为:0.2L×0.5mol/L=0.1mol
观察两个反应不难发现,若生成同样的FeSO4,②式消耗的铁更多。假设0.1molFeSO4全部为②式产生,则此时消耗的铁将达最大量为a。
Fe ~ FeSO4
1mol 1mol
a 0.1mol
a=0.1mol,即铁为5.6g,则5.2g固体中含Cu也含剩余的Fe,设原溶液的Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
X x 3x y y y y
由题意得 3x+y=0.1mol
6g-56g/mol×(x+y)+64g/mol×y=5.2g
解得:x=0.02mol y=0.04mol
则生成铜:0.04mol×64g/mol=2.56g
原Fe2(SO4)3和物质的量浓度为0.02mol/0.2L=0.1mol/L
解析:
在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中投入铁粉后,Fe3+和Cu2+均可与铁发生反应,但由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以Fe应首先还原Fe3+,即首先发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,但不可以只发生此反应,原因有二:第一是若只发生此反应则说明铁粉较少,已完全反应无剩余,则不可能有5.2g不溶物;第二,若只发生此反应可依此反应计算出生成的FeSO4为(6g÷56g/mol)×3=0.32mol>0.1mol。通过以上分析,可以看出,Fe在把全部的Fe3+还原后,不发生了还原Cu2+的反应,此时的Fe是否有剩余呢?也就是余5.2g固体中肯定有Cu,是否含Fe呢?这就是此题的关键所在,需通过计算推导确定。
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①: Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
64 152
x 5.2g
x=2.2g
②:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
1 3
0.03moI 0.1moI
C=0.03/0.2=0.15moI/L
64 152
x 5.2g
x=2.2g
②:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
1 3
0.03moI 0.1moI
C=0.03/0.2=0.15moI/L
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解:设参与Fe2(SO4)3反应的铁Xmol,参与CuSO4反应的铁Ymol
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
X 3X
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
Y Y Y Y
3X+Y=0.2×0.5=0.1
6-(X+Y)56+64Y=5.2
X=0.02 Y=0.04
反应后生成铜64Y=0.04×64=2.56g
Fe2(SO4)3物质的量X=0.02
Fe2(SO4)3物质的量浓度为0.02÷0.2=0.1mol/L
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
X 3X
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
Y Y Y Y
3X+Y=0.2×0.5=0.1
6-(X+Y)56+64Y=5.2
X=0.02 Y=0.04
反应后生成铜64Y=0.04×64=2.56g
Fe2(SO4)3物质的量X=0.02
Fe2(SO4)3物质的量浓度为0.02÷0.2=0.1mol/L
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