为将含有的FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的废液中的Cu²⁺还原回收，某同学在含有ag铁粉的容器中加入废液，探究了加入废液体积与完全反应后体系中固体质量的关系，部分实验数据如下表所示。已知：废液中c(Cu²⁺)=0.7 mol·Lˉ¹；废液体积大于0.5L，充分反应后才能检测出Cu²⁺。

下列说法不正确的是

A. 当铁粉与0.25L废液反应完全后，固体成分为Fe与Cu

B. 当铁粉与1L废液反应完全后，再加入废液时发生的离子反应为Fe +2Fe³⁺=3Fe²⁺

C. 废液中c(Fe³⁺)=0.2 mol·Lˉ¹

D. 要将1L废液中的Cu²⁺全部还原，则至少需要铁粉44.8g

答案

【答案】B

【解析】

【分析】

由题给数据可知，当废液体积≤0.5L时，固体质量不变，说明溶液中发生反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，且Fe³⁺消耗Fe的质量等于Cu²⁺与Fe反应固体增加的质量，设溶液体积为VL，则有56g/mol×Vc(Fe³⁺)/2=0.7V×8，解得c(Fe³⁺)=0.2 mol/L；当废液体积大于等于4L时，固体质量为0，说明ag铁粉只与Fe³⁺反应，则ag铁粉物质的量为（0.2mol/L×4L）×1/2=0.4mol，a=（0.2mol/L×4L）×1/2×56g/mol=22.4g。

【详解】A项、由题给数据可知，当废液体积为0.25L废液时，固体质量不变，说明溶液中发生反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，则所得固体为Fe与Cu，故A正确；

B项、1L废液中n(Fe³⁺)为0.2mol、n(Cu²⁺)为0.7mol，Fe³⁺完全反应消耗0.1molFe，余下0.3 molFe与Cu²⁺完全反应，得到固体为Cu，再加入废液时，Cu与废液中Fe³⁺反应，反应的离子方程式为2 Fe³⁺+Cu=2 Fe²⁺+ Cu²⁺，故B错误；

C项、废液中c(Fe³⁺)=0.2 mol/L，故C正确；

D项、1L废液中n(Fe³⁺)为0.2mol、n(Cu²⁺)为0.7mol，Fe³⁺完全反应消耗0.1molFe，Cu²⁺完全反应消耗0.7molFe，共消耗0.8molFe，质量为44.8g，故D正确。

故选B。

【点睛】本题考查混合溶液中的计算，注意分析反应物的相对用量，正确判断随着废液体积增大，固体成分的变化是解答关键。