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有一包铁粉和铜粉混合物均匀的粉末样品,为了确定其组成,某同学将不同质量的该样品分别与40mL1mol•L-1的FeCl3溶液反应,实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化).实验

题目详情

有一包铁粉和铜粉混合物均匀的粉末样品,为了确定其组成,某同学将不同质量的该样品分别与40mL1mol•L-1的FeCl3溶液反应,实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化).

实验序号
M(粉末样品)/g0.901.803.607.20
M(反应后剩余固体)/g00.642.486.08
下列实验结论不正确的是(  )

A. 实验一反应后溶液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+

B. 实验二、三反应后剩余固体全部是Cu

C. 实验四的滤液中c(Fe2+)=1.5mol•L-1

D. 原粉末样品中m(Fe):m(Cu)=7:8

▼优质解答
答案和解析
铁的还原性强于铜,所以Fe3+先和铁发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应后Fe3+有剩余,再与铜发生反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,所以剩余的固体是铜或铁和铜,
从第②组数据,可以得出FeCl3溶液全部参与反应,40mL 1mol•L-1FeCl3溶液能溶解金属质量1.80g-0.64g=1.16g,大于第①组溶解的金属质量,故第①组金属完全反应、FeCl3有剩余;
第②组实验中FeCl3溶液全部参与反应,其物质的量为=0.04L×1mol/L=0.04mol,假设只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,参加反应Fe的物质的量为0.02mol,则溶解的Fe的质量为0.02mol×56g/mol=1.12g<1.16g,所以同时也有一部分Cu溶解,所以剩余的固体全部为Cu;
第③组实验中溶解金属为3.60g-2.48g=1.12g,混合物中Fe恰好完全反应、Cu不反应,剩余2.48g为Cu,即3.60g混合物中Cu的质量为2.48g,则混合物中m(Fe):m(Cu)=1.12g:2.48g=14:31;
故第④组实验中,剩余固体为Fe、Cu,溶液中溶质为FeCl2
A、依据分析可知,实验一反应后溶液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+,故A正确;
B、依据分析可知:实验二、三反应后剩余固体全部是Cu,故B正确;
C、第④组实验中,剩余固体为Fe、Cu,溶液中溶质为FeCl2,则溶液中存在c(Fe2+)=
1
2
c(Cl-)=
3
2
c(FeCl3)=
3
2
×1mol/L=1.5 mol/L,故C正确;
D、第③组实验中溶解金属为3.60g-2.48g=1.12g,混合物中Fe恰好完全反应、Cu不反应,剩余2.48g为Cu,即3.60g混合物中Cu的质量为2.48g,则混合物中m(Fe):m(Cu)=1.12g:2.48g=14:31,故D错误;
故选D.