Question

在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量铁粉

在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量铁粉,若充分反应后溶液的质量没改变。则原混合溶液中FE3+和CU2+物质的量之比是？

Answer 1

单质铁有两种作用

1. 将FeCl3还原为FeCl2，此一过程固体的质量是净减少的：

          Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2

2.  与CuCl2发生置换反应，此一过程固体的质量是增加的：

           Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2

3. 质量的减少等于质量的增加，就是计算思路。

   设溶液中FeCl3的浓度为x mol/L，CuCl2为y mol/L，质量增减为Z，则

   Fe  +   2FeCl3 = 3FeCl2         Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2

     56g     2 mol                                    1 mol      (64-56)g

     zg        x mol                                     y mol     zg

     56x/2 = (64-56)y

     28x = 8y

     x : y = 2 : 7

追问

物质的量之比＝浓度比 吗？

追答

体积一定，所以可以。

Answer 2

2 Fe3+ + Fe = 3Fe2+
因为两种铁离子都在溶液中，所以溶液的质量增加完全由铁单质产生，每2molFe3+ 产生56克 。

Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
溶液的质量会减少，减少量为铜的质量与铁的质量之差,每mol Cu2+产生8克。

题干说总质量不变，所以第一个反应的增加=第二个反应的减少。
很容易得出Fe3+:Cu2+ = 2:7

Answer 3

这道题目是“质量不改变”经典题目之一。首先此题有2个反应。
Fe和FeCl3反应是“增加质量”。增加的就是Fe的质量（摩尔质量56）。
Fe和CuCl2反应置换出Cu是“减少质量”。减少的就是（Cu-Fe）的质量，（摩尔质量64-56=8）
增加的等于减少的。
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu

所以Fe3+:Cu2+ = 2:7