Question

17．把2.0mol/LCuSO₄溶液與1.0mol/LH₂SO₄溶液等體積混合（假設混合后溶液體積等于混合前兩種溶液體積之和），向其中加入足量的鐵粉充分反應，求反應后溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，據(jù)此計算混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度；混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）；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）；向溶液中加入鐵粉，經(jīng)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(zhì)為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）．

解答 解：把2.0mol•L^-1CuSO₄和1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液等體積混合，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則混合后溶液中c（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$×2.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$×1.0mol/L=0.5mol/L，混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，混合后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）=1.0mol/L+0.5mol/L=1.5mol/L，向溶液中加入鐵粉，經(jīng)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(zhì)為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
答：反應后溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L．

點評 本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算，比較基礎(chǔ)，注意對公式的理解與靈活運用，注意理解稀釋定律．