Question

把2.0mol/L Fe₂（SO₄）₃和1.0mol/L H₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和．计算：
（1）混合液中Fe₂（SO₄）₃、SO₄^2-的物质的量浓度各是多少？
（2）向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余．此时溶液中Fe²⁺的物质的量浓度是多少？

Answer 1

（1）把2.0mol?L^-1 Fe₂（SO₄）₃和1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液等体积混合，根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，则混合后溶液中c[Fe₂（SO₄）₃]=

1

2

×2.0mol/L=1.0mol/L，c（H₂SO₄）=

1

2

×1.0mol/L=0.5mol/L，
溶液中硫酸根来源于硫酸铁与硫酸电离，故c（SO₄^2-）═3c[Fe₂（SO₄）₃]+c（H₂SO₄）=3×1mol/L+0.5mol/L=3.5mol/L，
答：混合液中Fe₂（SO₄）₃、SO₄^2-的物质的量浓度分别为1mol/L、3.5mol/L．
（2）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铁、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=3.5mol/L，
答：溶液中Fe²⁺的物质的量浓度是3.5mol/L．