Question

铁、铜混合粉末17.6 g加入到800mL 1.0mol/L的 FeCl₃溶液中，充分反应后，所得溶液中Fe²⁺和Cu²⁺物质的量浓度之比为8∶1。下列有关说法正确的是

A. 混合粉末中铁与铜的物质的量之比是1∶2

B. 反应后的溶液最多还可以溶解铁粉5.6g

C. 反应后所得溶液中c(Fe²⁺)=1.0mol/L (假设反应前后溶液体积无变化)

D. 向反应后的溶液中加入2.0 mol/L NaOH溶液至金属离子恰好全部沉淀时，需加入NaOH溶液的体积是1.6 L

Answer

C

【解析】由于铁比铜活泼，所以铁先与FeCl3反应，即2FeCl3＋Fe=3FeCl2，当铁完全反应后，铜才能与FeCl3反应，即2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2。A、设混合物中铁的物质的量为xmol，铜的物质的量为ymol，则反应后溶液中的Fe2+为(3x+2y)mol，Cu2+为ymol，在同一溶液中，浓度之比等于物质的量之比，所以(3x+2y)：y=8:1，解得x:y=2:1，故A错误；B、根据混合物总质量17.6g，可得56x+64y=17.6，联合求得x=0.2mol，y=0.1mol，再由反应方程式可求出反应的FeCl3反应为(2x+2y)=0.6mol<0.8L×1.0mol/L，因此FeCl3剩余0.2mol；反应后的溶液中能溶解铁的物质有剩余的0.2mol FeCl3和生成的0.1mol CuCl2，故还能溶解铁0.2mol，质量为11.2g，所以B错误；C、反应后所得溶液中c(Fe2+) = = =1.0mol/L，故C正确；D、反应后的溶液中含有n(Fe2+)=0.8mol，n(Fe3+)=0.2mol，n(Cu2+)=0.1mol，恰好沉淀需要加入2.0 mol/L NaOH溶液的体积V= =1.2L，故D错误。本题正确答案为C。