Question

取胆矾（CuSO₄·5H₂O）和铁粉组成的混和物，放入足量水中充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到固体，称量其质量比原混和物的质量减轻48.4g；另取同质量的原混和物放入水中充分反应后再加入足量的稀硫酸，充分作用后过滤，将滤液蒸干，得到FeSO₄·7H₂O晶体，称其质量比原混和物的质量增加16.6g。则混合物中胆矾和铁粉的物质的量之比为（     ）

A. 1︰1    B. 2︰3    C. 3︰4    D. 4︰5

Answer

B

【解析】铁与铜离子的反应为：Cu2++Fe=Fe2++Cu，设胆矾的物质的量为x、铁粉的物质的量为y，当混合物中铁粉过量时，利用差量法，则铜离子完全反应，该置换反应中固体增加的质量为：64x-56x=8x，则混合物溶于水后固体减少的质量为：①250x-8x=48.4，根据铁元素守恒可知，FeSO4•7H2O的物质的量为y，根据混合物质量增加了16.6g可得：②250x+56y+16.6=278y，根据①②联立解得：x=0.2、y=0.3，混合物中胆矾和铁粉的物质的量之比为：0.2mol：0.3mol=2：3，故B正确；当混合物中铁粉不足时，铜离子部分反应，铁完全反应，则：③250x-8y=48.4，结合②③可得：x=0.2，y=0.3，混合物中胆矾和铁粉的物质的量之比为：0.2mol：0.3mol=2：3，故B正确；故选B。

点睛：本题考查了混合物反应的计算，题目难度较大，明确发生反应原理及混合物质量变化的原因为解答关键，注意讨论法、差量法在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力。铁与铜离子的反应为：Cu2++Fe=Fe2++Cu，设出混合物中胆矾、铁粉的物质的量，分别根据铁粉过量、不足结合题中数据根据差量法计算出二者的物质的量。