500ml含铁离子和铜离子的溶液中加入10g铁粉,充分反应后过滤,得到11g固体.滤液中的金属阳子至少需要0.3mol氢氧根离子才能完全沉淀,求原溶液中铁离子和铜离子的物质的量浓度.
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/01 22:57:57
![500ml含铁离子和铜离子的溶液中加入10g铁粉,充分反应后过滤,得到11g固体.滤液中的金属阳子至少需要0.3mol氢氧根离子才能完全沉淀,求原溶液中铁离子和铜离子的物质的量浓度.](/uploads/image/z/6414415-7-5.jpg?t=500ml%E5%90%AB%E9%93%81%E7%A6%BB%E5%AD%90%E5%92%8C%E9%93%9C%E7%A6%BB%E5%AD%90%E7%9A%84%E6%BA%B6%E6%B6%B2%E4%B8%AD%E5%8A%A0%E5%85%A510g%E9%93%81%E7%B2%89%2C%E5%85%85%E5%88%86%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%90%8E%E8%BF%87%E6%BB%A4%2C%E5%BE%97%E5%88%B011g%E5%9B%BA%E4%BD%93.%E6%BB%A4%E6%B6%B2%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%87%91%E5%B1%9E%E9%98%B3%E5%AD%90%E8%87%B3%E5%B0%91%E9%9C%80%E8%A6%810.3mol%E6%B0%A2%E6%B0%A7%E6%A0%B9%E7%A6%BB%E5%AD%90%E6%89%8D%E8%83%BD%E5%AE%8C%E5%85%A8%E6%B2%89%E6%B7%80%2C%E6%B1%82%E5%8E%9F%E6%BA%B6%E6%B6%B2%E4%B8%AD%E9%93%81%E7%A6%BB%E5%AD%90%E5%92%8C%E9%93%9C%E7%A6%BB%E5%AD%90%E7%9A%84%E7%89%A9%E8%B4%A8%E7%9A%84%E9%87%8F%E6%B5%93%E5%BA%A6.)
500ml含铁离子和铜离子的溶液中加入10g铁粉,充分反应后过滤,得到11g固体.滤液中的金属阳子至少需要0.3mol氢氧根离子才能完全沉淀,求原溶液中铁离子和铜离子的物质的量浓度.
500ml含铁离子和铜离子的溶液中加入10g铁粉,充分反应后过滤,得到11g固体.滤液中的金属阳
子至少需要0.3mol氢氧根离子才能完全沉淀,求原溶液中铁离子和铜离子的物质的量浓度.
500ml含铁离子和铜离子的溶液中加入10g铁粉,充分反应后过滤,得到11g固体.滤液中的金属阳子至少需要0.3mol氢氧根离子才能完全沉淀,求原溶液中铁离子和铜离子的物质的量浓度.
原溶液中:
铁离子物质的量浓度:0.01mol/L
铜离子物质的量浓度:0.285mol/L
解题思路:
先列出反应方程式,可以从方程式中知道阳离子与消耗的铁、沉淀的氢氧根离子的物质的量比值:
2Fe3+对应1Fe或6OH-(因为电荷守恒,所以沉淀滤液和沉淀原溶液消耗的氢氧根离子都是同样多的)
1Cu2+对应1Fe或2OH-
然后10g铁粉约有0.179mol.
首先要判断到底加了铁粉后溶液中有哪些离子:
铁会先被铁离子氧化,之后才会置换铜(可以用铁离子溶液蚀刻铜板);
因为铁离子消耗铁粉少于相同物质的量的铜离子,根据最后加0.3mol氢氧根离子,极限假设原溶液只有0.15mol铜离子,而10g铁粉物质的量是0.179mol大于0.15mol,说明已经把铜全部置换出来了.
接下来计算:
假设铁离子有xmol,铜离子有ymol,根据现有条件列出方程:
3x+2y=0.3(沉淀阳离子所用的氢氧根物质的量)
10-56*0.5x+(64-56)y=11(铁粉先被铁离子氧化损失,再置换铜增重之后得到11g金属物质)
解得
x=0.005
y=0.1425
由物质的量、溶液的体积求得:
铁离子物质的量浓度:0.01mol/L
铜离子物质的量浓度:0.285mol/L