Question

往90mL含16g CuSO₄溶質的溶液中加入2.8g Fe粉，反應結束后向溶液中加入一定量水，使溶液的體積變為100mL．試計算：
（1）反應得到的固體的質量是多少？
（2）溶液中含有多少克FeSO₄？
（3）此時溶液中Fe²⁺、Cu²⁺離子的物質的量濃度各是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，先進行過量計算，根據不足量物質計算，據此解答；
（2）根據不足量的物質計算生成的FeSO₄的質量；
（3）根據不足量的物質的量計算生成的FeSO₄的物質的量、參加反應的CuSO₄的物質的量，進而計算剩余硫酸銅的物質的量，再根據c=計算．
解答：解：（1）設16g硫酸銅完全反應需要Fe的質量為m，則：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56   160
m    16g
所以m=5.6g＞2.8g，故Fe不足，
設Fe完全反應后，生成Cu的質量ng，則：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu  
56             64
2.8g           ng
故56：64=2.8g：ng，解得n=3.2
答：反應得到的固體的質量是3.2g．
（2）令生成的硫酸亞鐵的質量為ag，則：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu  
56        152
2.8g       ag
故56：152=2.8g：ag，解得a=7.6
答：溶液中利用硫酸亞鐵的質量是7.6．
（3）2.8gFe的物質的量==0.05mol，則Fe²⁺離子的物質的量濃度==0.5mol/L，
參加反應的硫酸銅為0.05mol，溶液中Cu²⁺離子的物質的量=-0.05mol=0.05mol，故Cu²⁺離子的物質的量濃度==0.5mol/L，
答：溶液中Fe²⁺、Cu²⁺離子的物質的量濃度各是0.5mol/L、0.5mol/L．
點評：本題考查根據化學方程式的計算，比較基礎，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握，注意過量計算．