Question

把1L2.0mol/LCuSO₄溶液和1L1.0mol/LH₂SO₄溶液混合（假設混合后溶液的體積等于混合前兩種溶液的體積之和）．計算：
（1）混合溶液中H⁺、Cu²⁺、SO₄^2-的物質的量濃度；
（2）向溶液中加入足量鐵粉，經足夠長的時間后，鐵粉有剩余，過濾，此時濾液中的Fe²⁺的物質的量濃度．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，據(jù)此計算混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物質的量濃度；
混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄），溶液中c（Cu²⁺）=c（CuSO₄），溶液中硫酸根來源于硫酸銅與硫酸電離，故 c（SO₄^2-）=c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）；
（2）向溶液中加入鐵粉，經過足夠長的時間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）．

解答： 解：（1）把2.0mol?L^-1CuSO₄和1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液等體積混合，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，則混合后溶液中c（CuSO₄）=

1

2

×2.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=

1

2

×1.0mol/L=0.5mol/L，
混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，溶液中c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）=1.0mol/L，
溶液中硫酸根來源于硫酸銅與硫酸電離，故c（SO₄^2-）=c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）=1mol/L+0.5mol/L=1.5mol/L，
答：混合溶液中H⁺的物質的量濃度為1mol/L、Cu²⁺的物質的量濃度為1.0mol/L、SO₄^2-的物質的量濃度為1.5mol/L．
（2）向溶液中加入鐵粉，經過足夠長的時間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
答：此時濾液中的Fe²⁺的物質的量濃度為1.5mol/L．

點評：本題考查物質的量濃度的有關計算，比較基礎，注意對公式的理解與靈活運用，注意理解稀釋定律，（2）中注意利用整體法與守恒思想解答．