Question

1．用一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，使相同體積的FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺完全沉淀．如果所用的NaOH溶液的體積相同，求FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度之比．

Answer 1

分析 等體積、等濃度的NaOH溶液，則NaOH的物質(zhì)的量相同，由Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓可計(jì)算鐵離子、亞鐵離子的物質(zhì)的量，再由硫酸鐵、硫酸亞鐵的構(gòu)成可計(jì)算溶液中硫酸亞鐵、硫酸鐵的物質(zhì)的量，又體積相同，則物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比，以此來解答．

解答 解：等體積、等濃度的NaOH溶液中含有等物質(zhì)的量的氫氧化鈉，設(shè)NaOH的物質(zhì)的量為n mol，
分別與等體積的Fe₂（SO₄）₃和FeSO₄溶液混合，充分反應(yīng)后，F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺均恰好形成沉淀，
由Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓可知，
n（Fe³⁺）=$\frac{n}{3}$mol，n（Fe²⁺）=$\frac{n}{2}$mol，
則Fe₂（SO₄）₃的物質(zhì)的量為：n[Fe₂（SO₄）₃]=$\frac{n}{3}$mol×$\frac{1}{2}$=$\frac{n}{6}$mol，F(xiàn)eSO₄的物質(zhì)的量為：n（FeSO₄）=n（Fe²⁺）=$\frac{n}{2}$mol，
又兩溶液的體積相同，則FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度之比為等于物質(zhì)的量之比，
即：$\frac{n}{2}$mol：$\frac{n}{6}$mol=3：1．
答：FeSO₄溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度之比為3：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生利用離子反應(yīng)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)中鐵離子、亞鐵離子與氫氧根離子之間的關(guān)系及鹽中金屬離子與硫酸根離子的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵．