問題詳情:
有一包鐵粉和銅粉混合均勻的粉末樣品,爲確定其組成,某同學將不同質量的該樣品分別與40 mL 1 mol/L的FeCl3溶液反應,實驗結果如下表所示(忽略反應前後溶液體積的微小變化)。
實驗序號 | ① | ② | ③ | ④ |
m(粉末樣品)/g | 0.90 | 1.80 | 3.60 | 7.20 |
m(反應後剩餘固體)/g | 0 | 0.64 | 2.48 | 6.08 |
下列實驗結論不正確的是
A.實驗②反應後溶液中含有Fe2+、Cu2+ B.實驗②③④反應後剩餘固體全部是Cu
C.實驗④的濾液中c(Fe2+)=1.5 mol/L D.原粉末樣品中n(Fe)∶n(Cu)=1∶1
【回答】
B
【解析】
試題分析:40 mL 1 mol/L的FeCl3溶液中,n((Fe3+)=0.04mol,所以其最多可以溶解鐵和銅的物質的量之各爲0.02mol。由③④兩實驗的數據可知, 兩實驗中固體質量減少的量相同,都是1.12g,恰好是0.02mol Fe。由第②組實驗數據,1.80-1.12=0.68>0.64,說明第②組實驗中溶解的金屬中既有鐵又有銅,且剩餘的金屬只有銅,反應後的溶液中含有Fe2+、Cu2+,若第②組中1.80g樣品中鐵和銅的物質的量分別計爲n(Fe)和n(Cu),則56n(Fe)+64n(Cu)=1.80,n(Fe)+n(Cu) -=n((Fe3+)=0.02mol,聯立方程組解之得n(Fe)=n(Cu)=0.15mol,所以原粉末樣品中n(Fe)∶n(Cu)=1∶1。實驗③中,n(Fe)=n(Cu)=0.03mol>0.02mol,所以反應後剩餘固體既有Cu又有Fe,同理可推, 實驗④也是這樣。實驗④的濾液中c(Fe2+)=1.5 mol/L。綜上所述,B不正確,本題選B。
點睛:本題難度很大。解題的關鍵是分析表中數據,找到突破口。本題實驗③④的固體質量減小量是突破口,實驗②的數據與之對比後,透過推理可以發現實驗②溶解的既有鐵又有銅,剩餘的只有銅,之後其他問題便可迎刃而解。
知識點:物質含量的測定
題型:選擇題