使用差量法做

题目

使用差量法做
在500毫升含有Cu2+和Fe3+的溶液中放入10克铁粉,反应完全后过滤,所得固体干燥后称得其质量为11克,滤液中的金属离子用0.3mol OH-恰好完全使它们沉淀,试求原混合物中这两种离子的物质的量浓度

答案

分两种情况：1、所得固体全为Cu；2、所得固体为Cu和Fe的混合物.
Cu2+ +Fe=Cu + Fe2+
2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
Fe2+ +2OH-=Fe（OH）2
Fe3+ +3OH-=Fe（OH）3
1、所得固体全为Cu,此时Fe全被反应完,则Cu的物质的量为11/64=0.172mol,与Cu2+反应的Fe的质量为56*11/64=9.625g,与Fe3+反应的Fe的质量为10-9.625=0.375g,滤液中有Fe2+ 9.625/56+3*0.375/56=0.192mol,反应的OH-有0.384mol>0.3mol与题意不符
Cu2+ +Fe=Cu + Fe2+
11 x
64 56
2、所得固体为Cu和Fe的混合物,说明Cu2+和Fe3+不足,Fe过量,说明滤液中的金属离子全部为Fe2+为0.3/2=0.15mol,其中一部分为与Cu2+反应所得设为xmol,一部分为与Fe3+反应所得设为ymol,
Cu2+ +Fe=Cu + Fe2+
x x x x
56 64
2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
2/3y 1/3y y
2*56 56 3*56
x+y=0.15
x*64+10-56*x-1/3y*56=11
x=0.1425mol
y=0.0075mol
原混合物中这两种离子的物质的量浓度分别为Cu2+ 0.1425/0.5=0.285mol/l
Fe3+ 2/3*0.0075/0.5=0.010mol/l
再有不明白的可以密我