Question

17．把2.0mol/LCuSO₄溶液与1.0mol/LH₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后溶液体积等于混合前两种溶液体积之和），向其中加入足量的铁粉充分反应，求反应后溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析 根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，据此计算混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物质的量浓度；混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）；溶液中硫酸根来源于硫酸铜与硫酸电离，故 c（SO₄^2-）═c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）；向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铜、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）．

解答 解：把2.0mol•L^-1CuSO₄和1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液等体积混合，稀释前后溶质的物质的量不变，则混合后溶液中c（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$×2.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$×1.0mol/L=0.5mol/L，混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，混合后溶液中硫酸根来源于硫酸铜与硫酸电离，故 c（SO₄^2-）=c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）=1.0mol/L+0.5mol/L=1.5mol/L，向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铜、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
答：反应后溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为1.5mol/L．

点评 本题考查物质的量浓度的有关计算，比较基础，注意对公式的理解与灵活运用，注意理解稀释定律．