Question

将6克铁加入200毫升硫酸铁和硫酸铜的 混合溶液中，得到200ml 0.5mol/L 的硫 酸亚铁溶液和5.2克沉淀，

算（1）生成铜的质量
（2）原硫酸铁溶液的物质的量浓度

Answer 1

解：溶液中发生的反应
1）Fe + 2Fe3+ ——→ 3Fe2+
2）Fe + Cu2+ ——→ Fe2+ + Cu
（1）设反应2）生成铜的质量为Xg
则反应剩余的Fe为（5.2-X）g，反应的总Fe量为6-（5.2-X）=（0.8+X）g
（2）两个反应生成的硫酸亚铁总量为 0.5mol/L×0.2 L=0.1 mol
反应2）生成的Fe2+为（X/64）mol，则反应1）生成的Fe2+为（0.1- X/64）mol
反应2）中参加反应的Fe为 [56×(X÷64)]g=0.875 X g
反应1）中参加反应的Fe为 [56×(0.1- X/64 ) ÷3]g=(1.87-0. 29 X)g
根据以上的分析，可以列出 0.875 X +(1.87-0. 29 X)= 0.8+X
1.07=0.42 X X=2.55（g）
解方程X=2.55g，即（1）生成铜的质量为2.55g
反应剩余的Fe为5.2-2.55=2.65g
参加反应的总Fe量为6-2.65=3.35 g
反应2）中参加反应的Fe为0.875 X g=2.23g
反应1）中参加反应的Fe为3.35-2.23=1.12g，即0.02 mol
反应1）中参加反应的Fe3+为0.02×2=0.04 mol
原硫酸铁溶液的物质的量浓度=0.04 mol÷0.2 L=0.2mol/L