把2.0mol/L CuSO4溶液和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)混合溶液中H+.Cu2+.SO42-的物质的量浓度,(2)向溶液中加入足量铁粉.经足够长的时间后.铁粉有剩余.过滤.此时滤液中的Fe2+的物质的量浓度,(3)取100mL该滤液.向其中加入适量硝酸.再加入足量氢氧化钠溶液.有� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

把2.0mol/L CuSO₄溶液和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）混合溶液中H⁺、Cu²⁺、SO₄^2-的物质的量浓度；
（2）向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余，过滤，此时滤液中的Fe²⁺的物质的量浓度；
（3）取100mL该滤液，向其中加入适量硝酸，再加入足量氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成．过滤，加热沉淀物至质量不再变化，得到红棕色的残渣．写出沉淀和残渣的化学式，并计算残渣的质量（不计操作带来的损失）．

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）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）；
（2）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铜、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）；
（3）加入适量硝酸将亚铁氧化铁离子，再加入足量氢氧化钠溶液，得到红褐色沉淀是氢氧化铁，加热沉淀氢氧化铁分解，生成氧化铁，根据元素守恒，计算残渣的质量．

解答： 解：（1）把2.0mol?L^-1CuSO₄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（CuSO₄）=

×1.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=

×1.0mol/L=0.5mol/L，
混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，
c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）=1.0mol/L，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）=1mol/L+0.5mol/L=1.5mol/L，
答：c（H⁺）=1.0mol/L，c（Cu²⁺）=1.0mol/L，c（SO₄^2-）=1.5mol/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：c（Fe ²⁺）为1.5mol/L；
（3）加入适量硝酸将亚铁氧化铁离子，再加入足量氢氧化钠溶液，得到红褐色沉淀是氢氧化铁，加热沉淀氢氧化铁分解，生成氧化铁，m（Fe₂O₃）=

×1.5mol/L×0.1L×160g/mol=12g，答：沉淀和残渣的化学式分别为Fe（OH）₃、Fe₂O₃；Fe₂O₃的质量为12g．

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守恒，注意理解稀释定律．