在一升硫酸铁溶液和硫酸铜的混合溶液中,加入过量铁粉20g,

Question

最后得到一升0.5mol/L的硫酸亚铁溶液和16g沉淀,求原混合溶液中,硫酸铁和硫酸铜各自的物质的量浓度?16g沉淀的成分是什么质量各为多少克?

Answer 1

硫酸亚铁的物质的量＝1＊0.5＝0.5摩尔
设混合溶液中硫酸铜的物质的量溶液为Y，硫酸铁的物质的量溶液为X。
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
1-----------------56-----3
X-----------------a------b
X=a/56=b/3
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
1---------56-----1-----64
Y---------c------d------e
Y=c/56=d=e/64
b+d=0.5
20-a-c+e=16

根据上面的等式和比例关系，可求出：
X＝0.1mol/L
Y=0.2mol/L
e=12.8g
a=5.6g
c=11.2g

硫酸铁和硫酸铜各自的物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L

16g沉淀的成分是铁和铜，质量为：铁＝20－5.6－11.2＝3.2克、铜＝16－3.2＝12.8克

Answer 2

Fe+CuSO4= Fe SO4+Cu
Fe2 (SO4)3+ Fe=3 Fe SO4

由于加入铁粉过量, Fe2(SO4)3反应完全。设Fe2(SO4)3物质量浓度为x,所以有

Fe2(SO4)3~~~~~ Fe ~~~~~3 FeSO4 （1）式
1mol 1mol 3mol
x/3 x/3 x
设CuSO4物质量浓度为y，有
Fe ~~~~~ CuSO4 ~~~~~ Fe SO4~~~~~ Cu （2）式
y y y y

由题意可得方程式如下:
固体物质质量差关系： 56x/3+56y-64y=20-16 (3)
Fe SO4物质量浓度关系: x+y=0.5 (4)

(3) 式与(4)式联解，得x=0.3mol/l, y= 0.2mol/l
即 Fe2 (SO4)3物质量浓度为x=0.3mol/l,
CuSO4物质量浓度为0.2mol/l
最后的16g固体中 Cu的质量=64y=12.8g
Fe的质量=16-12.8=3.2g
完解.

(1)和(2)式留的空格一提交就没了。。。将就看吧，把式子下面的数自己对准好了.