Question

8．标准状况下，若把2.0mol/LCuCl₂溶液和1.0mol/LHCl 溶液各取2L混合（假设混合后溶液总体积为4L），向溶液中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余．
（1）混合后产生气体的体积．
（2）此时溶液中Fe²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）铁粉足量，盐酸中氢离子完全生成氢气，根据氢离子的物质的量计算出生成氢气的物质的量，再根据V=nVm计算出生成氢气的体积；
（2）混合后溶液中c（Cl^-）=c（HCl）+2c（CuCl₂），反应后的溶液全部是FeCl₂溶液，c（Fe²⁺）=c（FeCl₂）=$\frac{1}{2}$c（Cl^-）．

解答 解：（1）2L 1.0mol/LHCl 溶液中含有HCl的物质的量为：1.0mol/L×2L=2mol，则混合液中含有2mol氢离子，由于铁粉过量，则2mol氢离子完全反应生成氢气的物质的量为：2mol×$\frac{1}{2}$=1mol，标准状况下1mol氢气的体积为：22.4L/mol×1mol=22.4L，
答：混合后生成标准状况下氢气的体积为22.4L；
（2）把2.0mol/LCuCl₂溶液和1.0mol/LHCl溶液各取2L混合（假设混合后溶液总体积为4L），混合液中氯离子的总浓度为：c（Cl^-）=$\frac{2.0mol/L×2×2L+1.0mol/L×2L}{4L}$=2.5mol/L，
混合液中加入足量铁粉，反应后的溶液中的溶质为FeCl₂，则c（Fe²⁺）=c（FeCl₂）=$\frac{1}{2}$c（Cl^-）=2.5mol/L×$\frac{1}{2}$=1.25mol/L，
答：反应后溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为1.25mol/L．

点评 本题考查物质的量浓度有关计算，题目难度中等，注意稀释定律的运用，注意对公式的理解与灵活运用，理解电解质浓度与电解质离子浓度关系，试题培养了学生的化学计算能力．