Question

12．把3.0mol/L CuSO₄溶液和2.0mol/L H₂SO₄等體積混合（假設(shè)混合后溶液的體積等于混合前溶液的體積之和）．計(jì)算：
（1）混合液中CuSO₄和H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度分別為1.5mol/L，1.0mol/L．
（2）混合液中H⁺、Cu²⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度2.0mol/L，1.5mol/L2.5mol/L
（3）向溶液中加入足量鐵粉，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，鐵粉有剩余，此時(shí)溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度2.5mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，據(jù)此計(jì)算混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度；
（2）混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）；c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）；溶液中硫酸根來(lái)源于硫酸銅與硫酸電離，故 c（SO₄^2-）=c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）；
（3）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）．

解答 解：（1）把3.0mol•L^-1CuSO₄和2.0mol•L^-1H₂SO₄溶液等體積混合，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則混合后溶液中c（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$×3.0mol/L=1.5mol/L，c（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$×2.0mol/L=1.0mol/L，
故答案為：1.5mol/L；1.0mol/L；
（2）混合后溶液中c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×1.0mol/L=2.0mol/L；
c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）=1.5mol/L；
溶液中硫酸根來(lái)源于硫酸銅與硫酸電離，故 c（SO₄^2-）=c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）=1.5mol/L+1.0mol/L=2.5mol/L，
故答案為：2.0mol/L；1.5mol/L；2.5mol/L；
（3）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=2.5mol/L，
故答案為：2.5mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的量濃度的計(jì)算、混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確物質(zhì)的量濃度的概念及表達(dá)式為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．