Question

20．將100mL 2mol/L的硫酸與50mL 1mol/L的硫酸銅混合，并加水稀釋至500mL．
（1）稀釋后溶液中c（SO₄^2-）=0.5mol/L；
（2）至少需要加入100mL 5mol/L的NaOH才能將稀釋后溶液中的Cu²⁺完全沉淀．

Answer 1

分析 （1）根據n=cV計算出兩溶液中溶質的物質的量，再計算出硫酸根離子的物質的量，最后根據c=$\frac{n}{V}$計算出混合液中硫酸根離子的物質的量濃度；
（2）銅離子轉化成沉淀時，氫離子必須完全被中和，反應后溶質為硫酸鈉，根據質量守恒計算出需要氫氧化鈉的物質的量，再根據V=$\frac{n}{c}$計算出需要該氫氧化鈉溶液的體積．

解答 解：（1）100mL 2mol/L的硫酸溶液中含有硫酸的物質的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，
50mL 1mol/L的硫酸銅溶液中含有溶質硫酸銅的物質的量為：1mol/L×0.05L=0.05mol，
混合液中含有硫酸根離子的物質的量為：0.5mol+0.05mol=0.25mol，
則混合液中硫酸根離子的物質的量濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{0.25mol}{0.5L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5mol/L；     
（2）將稀釋后溶液中的Cu²⁺完全沉淀，此時溶質為硫酸鈉，根據質量守恒可知，消耗氫氧化鈉的物質的量為：n（NaOH）=2n（SO₄^2-）=0.5mol/L×0.5L×2=0.5mol，需要5mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.5mol}{5mol/L}$=0.1L=100mL，
故答案為：100．

點評 本題考查了物質的量的計算，題目難度中等，明確物質的量濃度的概念為解答關鍵，（2）為易錯點，需要掌握質量守恒定律在化學計算中的應用方法．