Question

将足量铁投入到200mLH₂SO₄和CuSO₄的混和溶液中，充分反应后，产生H₂1.12L（标准状况），铁块的质量减轻了1.2g．求原溶液中c（H₂SO₄）及c（CuSO₄）．（假设反应前后溶液的体积不变）

Answer 1

分析：根据气体的体积可知硫酸的物质的量和浓度，根据质量的变化结合方程式计算硫酸铜的物质的量和浓度．

解答：解：Fe+H₂SO₄=FeSO₄ +H₂↑
     56g  1mol    22.4L
 m₁（Fe） n（H₂SO₄） 1.12L
m₁（Fe）=

56g×1.12L

22.4L

=2.8g
n（H₂SO₄）=

1mol×1.12L

2.24L

=0.05mol
V（液）=V（H₂SO₄）=V（CuSO₄）=200mL=0.2L
c（H₂SO₄）=

n(H2SO4)

V(H2SO4)

=

0.05mol

0.2L

=0.25mol/L
     Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
    56g  1mol      64g
m₂（Fe） n（CuSO₄）  m（Cu）
m（Cu）=

64g

56g

×m2(Fe)=

8

7

m2(Fe)
由题意得：m₁（Fe）+m₂（Fe）-m（Cu）=1.2g
2.8g+m₂（Fe）-

8

7

m2(Fe)=1.2g
m₂（Fe）=11.2g
n（CuSO4）=

1mol×m2(Fe)

56g

=

1mol×11.2g

56g

=0.2mol
c（CuSO4）=

n(CuSO4)

V(CuSO4)

=

0.2mol

0.2L

=1mol/L
答：原溶液中c（H₂SO₄）=0.25mol/L，c（CuSO₄）=1mol/L．

点评：本题考查方程式的相关计算，题目难度中等，正确书写有关反应的化学方程式，利用质量的变化结合质量守恒定律计算是解答该题的关键．