Question

【題目】將某CuO和銅粉的混合物樣品加入到混有H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中，樣品完全溶解時，溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+四種離子物質(zhì)的量之比為1:4:3:1（不考慮鹽的水解及溶液體積的變化）。若測得反應(yīng)后溶液的pH=1，則原溶液中H2SO4的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1）為

A. 0.50 B. 0.15 C. 0.10 D. 0.05

Answer 1

【答案】B

【解析】溶液的pH=1，則氫離子濃度為：c(H+)=0.1mol/L，根據(jù)c=n/V可知，物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比，則反應(yīng)后的溶液中c(Fe3+)=c(H+)=0.1mol/L，c(Fe2+)=4 c(H+)=0.4mol/L，c(Cu2+)=3 c(H+)=0.3mol/L，硫酸根離子的濃度為c(SO42-)，根據(jù)電荷守恒可得：3c(Fe3+)+c（H+）+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-)+c(OH-)，由于氫氧根離子濃度很小，可以忽略不計，所以溶液中硫酸根離子濃度為：

c(SO42-)=[0.1mol/L×3+0.4mol/L×2+0.1mol/L×1+0.3mol/L×2]/2=0.9mol/L，根據(jù)鐵元素守恒，總的鐵離子的物質(zhì)的量濃度為：0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L，則原硫酸鐵中硫酸根離子的濃度為：0.5mol/L×3/2==0.75mol/L，硫酸的物質(zhì)的量濃度為：0.9mol/L-0.75mol/L=0.15mol/L。則原溶液中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L．故B正確。