Question

【题目】将某CuO和铜粉的混合物样品加入到混有H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中，样品完全溶解时，溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+四种离子物质的量之比为1:4:3:1（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）。若测得反应后溶液的pH=1，则原溶液中H2SO4的物质的量浓度(mol·L-1）为

A. 0.50 B. 0.15 C. 0.10 D. 0.05

Answer 1

【答案】B

【解析】溶液的pH=1，则氢离子浓度为：c(H+)=0.1mol/L，根据c=n/V可知，物质的量之比等于物质的量浓度之比，则反应后的溶液中c(Fe3+)=c(H+)=0.1mol/L，c(Fe2+)=4 c(H+)=0.4mol/L，c(Cu2+)=3 c(H+)=0.3mol/L，硫酸根离子的浓度为c(SO42-)，根据电荷守恒可得：3c(Fe3+)+c（H+）+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-)+c(OH-)，由于氢氧根离子浓度很小，可以忽略不计，所以溶液中硫酸根离子浓度为：

c(SO42-)=[0.1mol/L×3+0.4mol/L×2+0.1mol/L×1+0.3mol/L×2]/2=0.9mol/L，根据铁元素守恒，总的铁离子的物质的量浓度为：0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L，则原硫酸铁中硫酸根离子的浓度为：0.5mol/L×3/2==0.75mol/L，硫酸的物质的量浓度为：0.9mol/L-0.75mol/L=0.15mol/L。则原溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.15mol/L．故B正确。