Question

已知在FeCl3, CuCl2, FeCl2的混合溶液中Fe3+，Cu2+，Fe2+的物质的量浓度之比为4：2：1，

现加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子物质的量浓度之比为1：3：9，则投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为（ ）
A 3：5 B 5：6 C 5：4 D 2：3
答案是B， 求详细解析，谢谢

Answer 1

事实上，只要Fe3+仍然存在，Cu2+是不能被还原为Cu的
不妨设原溶液中Cu2+的浓度为6x
因此原溶液中Fe3+浓度为12x，加入铁粉后浓度变为2x
根据反应式 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
加入的铁粉应该为（12x-2x）/2=5x
因此，投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为5x：6x=5：6

不保险的话可以验算下Fe2+的浓度，原来为1/2*6x=3x
投入铁粉后总浓度为5x*3+3x=18x，Fe3+：Fe2+=2x：18x=1：9符合题意

Answer 2

因为氧化性：Fe3+>Cu2+>Fe2+
所以先发生反应： 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2 1 3
2x x 3x
(4a-2x):2a:(a+3x)=1:3:9
化简，得：3x=5a
所以，x：2a=5:6