Question

14．现有0.270kg 质量分数为10%的CuCl₂溶液．计算：
（1）溶液中Cu²⁺和Cl^-物质的量．
（2）若该溶液密度为1.08g/mL，则CuCl₂的物质的量浓度是多少？
（3）若取该溶液100mL，加入铁片（过量），充分反应后对铁片洗涤、烘干、称重，铁片质量增加多少？

Answer 1

分析 （1）根据m（溶质）=m（溶液）×ω（溶质）计算出溶液中CuCl₂的质量，再计算出CuCl₂的物质的量，溶液中n（Cu²⁺）=n（CuCl₂），n（Cl^-）=2n（CuCl₂）；
（2）根据V=$\frac{m}{ρ}$计算溶液的体积，再根据c=$\frac{n}{V}$计算CuCl₂的物质的量浓度；
（3）铜离子完全反应，质量增重原因是发生反应：Cu²⁺+Fe=Cu+Fe²⁺，根据差量法计算．

解答 解：0.270kg质量分数为10%的CuCl₂溶液中m（CuCl₂）=270g×10%=27g，所以n（CuCl₂）=$\frac{27g}{135g/mol}$=0.200mol．
（1）n（Cu²⁺）=n（CuCl₂）=0.200mol，n（Cl^-）=2n（CuCl₂）=0.400mol，
答：溶液中Cu²⁺和Cl^-物质的量分别为0.200mol、0.400mol；
（2）溶液的体积为$\frac{270g}{1.08g/mL}$=250mL=0.25L，
c（CuCl₂）=$\frac{0.2mol}{0.25L}$=0.800mol/L，
答：CuCl₂的物质的量浓度是0.8mol/L；
（3）设铁片增重的质量为m，则：
   Cu²⁺+Fe=Cu+Fe²⁺ 质量增重△m
   1mol                               8g
0.2mol×$\frac{100mL}{250mL}$=0.08mol       m
所以m=$\frac{0.08mol×8g}{1mol}$×8g=0.64g．
答：铁片质量增加0.64g．

点评 本题考查物质的量浓度计算、根据方程式的计算等，难度不大，注重基础知识的考查，（3）中采取差量法计算，比常规计算要简单，根据守恒理解差量法．