Question

把1.0 mol·L^-1 CuSO₄和0.50 mol·L^-1 H₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）计算：
（1）混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物质的量浓度c(CuSO₄)=_______    c(H₂SO₄)="_________"
（2）混合液中H⁺、SO₄^2-的物质的量浓度c(H⁺)=__________       c(SO₄^2-)="_________"  
（3）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中Fe²⁺的物质的量浓度c(Fe²⁺)="___________________________"

Answer 1

（1）0.5mol/L    0.25mol/L  （2）0.5mol/L   0.75mol/L  （3）0.75mol/L

试题分析：1.0 mol·L^-1 CuSO₄和0.50 mol·L^-1 H₂SO₄溶液等体积混合，假设混合前溶液的体积都为V，则混合后的溶液体积为2V。（1）在混合溶液中CuSO₄的物质的量为(1.0 mol·L^-1×V)，H₂SO₄的物质的量为(0.50 mol·L^-1×V)，则溶液中CuSO₄的物质的量浓度c(CuSO₄)=" 1.0" mol·L^-1×V÷2V=0.5mol/L，H₂SO₄的物质的量浓度c(H₂SO₄)=" 0.50" mol·L^-1×V÷2V=0.25mol/L。（2）由电解质的电离方程式H₂SO₄=2H⁺+ SO₄^2-.可知：在混合溶液中H⁺的物质的量浓度为C（H⁺）=2C(H₂SO₄)= 2×0.250 mol·L^-1=0.5mol/L，SO₄^2-的物质的量为(1.0 mol·L^-1×V+0.50 mol·L^-1×V) =（1.5 mol·L^-1 ×V ），则混合液中SO₄^2-的物质的量浓度SO₄^2-的物质的量浓度c(SO₄^2-)=（1.5 mol·L^-1 ×V ）÷2V=0.75mol/L （3）向溶液中加入铁粉后，与混合溶液中的CuSO₄和H₂SO₄发生如下反应：Fe＋CuSO₄=FeSO₄＋Cu    Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑，经过足够长的时间，铁粉有剩余则Fe与CuSO₄和H₂SO₄反应完，则生成的Fe²⁺的物质的量浓度c(Fe²⁺)=c(SO₄^2-)=(1.0 mol·L^-1×V+0.50 mol·L^-1×V) ÷2V=（1.5 mol·L^-1 ×V ）÷2V=0.75mol/L