在FeCl3和CuCl2组成的混合溶液中,加入过量铁粉充分反应后溶液质量不变,溶液中FeCl3和CuCl2的物质的量之

在FeCl3和CuCl2组成的混合溶液中,加入过量铁粉充分反应后溶液质量不变,溶液中FeCl3和CuCl2的物质的量之,第1张

由于溶液质量不变

设有FeCl3 xmol CuCl2 ymol

则和FeCl3反应消耗Fe是05xmol

和CuCl2反应消耗Fe ymol,生成Cuymol

消耗的和生成的质量一样知道了

56(05x+y)=64y

解得x:y=2:7

所以物质的量比是2:7

反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g,

即固体增重为32g,设参加反应的铁为xmol,则

3Fe+4H2O(g)

 高温 
 
Fe3O4+4H2,△m

  3                            64g

  x                            32g 

3
x
64g
32g
,解得x=15,

故选C.

n(Fe)=
14g
56g/mol
=025mol,铁与稀硝酸发生Fe+4HNO 3 =Fe(NO 3 ) 3 +NO↑+2H 2 O或3Fe+8HNO 3 =3Fe(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O,由质量守恒可知m(NO)=14g-8g=6g,n(NO)=
6g
30g/mol
=02mol,如生成=Fe(NO 3 ) 3 ,则生成025molNO,如生成Fe(NO 3 ) 2 ,则生成025mol×
2
3
≈017mol,则说明生成Fe(NO 3 ) 3 和Fe(NO 3 ) 2 ,

(1)设生成xmolFe(NO 3 ) 3 ,ymolFe(NO 3 ) 2 ,

x+y=025
x+
2
3
y=02

x=01,y=015,

则c(Fe 3+ )=

01mol
1L
=01moL/L,c(Fe 2+ )=
015mol
1L
=015mol,

答:所得溶液中Fe 3+ 浓度为01moL/L,Fe 2+ 浓度为015mol/L.

(2)n(HNO 3 )=3n(Fe(NO 3 ) 3 )+2n(Fe(NO 3 ) 2 )+n(NO)=03mol+03mol+02mol=08mol,

c(HNO 3 )=

08mol
1L
=08mool/L,

答:该稀HNO 3 的物质的量浓度为08mol/L.

根据差量法,溶液中的HCl最后一部分变成了FeCl2,所以质量增加,增加了27g

Fe+2HCl=FeCl2+H2 △(代表的是FeCl2和2HCl的差)

56 73 127 2 54

x 27g

解得x=01g

所以生成H2是01g

设铁粉中Fe的质量为m,则:

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 溶液质量增重

56                   54

m                 1054g-100g=54g

故m=

56×54g
54
=56g

故铁粉中Fe的质量分数为

56g
10g
×100%=56%,

答:铁粉中铁的质量分数为56%.

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