Question

把1L2.0mol/LCuSO₄溶液和1L1.0mol/LH₂SO₄溶液混合（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．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,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c（Cu²⁺）=c（CuSO₄），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-）．

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

2

×2.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=

1

2

×1.0mol/L=0.5mol/L，
混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，溶液中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：混合溶液中H⁺的物质的量浓度为1mol/L、Cu²⁺的物质的量浓度为1.0mol/L、SO₄^2-的物质的量浓度为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：此时滤液中的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，（2）中注意利用整体法与守恒思想解答．