Question

4．把2.0mol/LCuSO₄溶液和1.0mol/LH₂SO₄溶液等體積混合（假設(shè)混合后溶液的體積等于兩種溶液體積之和）．計(jì)算
（1）混合溶液中CuSO₄的物質(zhì)的量濃度為多少？
（2）混合溶液中H⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度為多少？
（3）向溶液中加入足量鐵粉，經(jīng)足夠長的時(shí)間后，鐵粉有剩余．此時(shí)溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

分析 （1）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(jì)算混合溶液中CuSO₄物質(zhì)的量濃度；
（2）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）；
（3）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)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(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，
答：混合溶液中CuSO₄的物質(zhì)的量濃度為1.0 mol/L；
（2）混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/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⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度分別為1mol/L，1.5mol/L；
（3）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
答：此時(shí)溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算，比較基礎(chǔ)，注意對(duì)公式的理解與靈活運(yùn)用，注意理解稀釋定律．