Question

【題目】（12分）把2．0 mol/L Fe2(SO4)3溶液和2．0 mol/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：(寫出計(jì)算過(guò)程)

（1）混合液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度；

（2）混合液中H+、SO42—的物質(zhì)的量濃度；

（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， 求此時(shí)溶液中FeSO4的物質(zhì)的量濃度。

（已知加入鐵粉時(shí)先發(fā)生Fe+ Fe2(SO4)3=3Fe SO4 反應(yīng)，后發(fā)生Fe+ H2SO4=Fe SO4+ H2）

（4）假設(shè)混和后的溶液為2L，加入一定量Fe粉后放出H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為16．8L，求最終溶液中H+物質(zhì)的量濃度。

Answer 1

【答案】（1）2 mol/L （2）2mol/L 4 mol/L （3）4 mol/L （4）1．25 mol/L

【解析】

試題（1）設(shè)兩溶液的體積為VL，則混合液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度=2．0 mol/L×2×VL÷2VL=2 mol/L。

（2）混合液中H+物質(zhì)的量濃度c（H+）=2．0 mol/L×2×VL÷2VL=2 molL1；

c（SO42）=（2．0 mol/L×3×VL+2．0 mol/L×V）÷2VL=4 mol/L。

（3）根據(jù)Fe+ Fe2(SO4)3=3Fe SO4

1mol 3mol

2．0Vmol n（FeSO4）

生成的 n（FeSO4）=6Vmol

Fe+ H2SO4 = Fe SO4+ H2

1mol 1mol

2．0Vmol n（FeSO4）

本反應(yīng)生成的n（FeSO4）=2．0Vmol，則FeSO4的物質(zhì)的量濃度為：（6Vmol+ 2．0Vmol）÷2VL=4 mol/L。

（4）H2物質(zhì)的量為：16．8L÷22．4L/mol=0．75mol，根據(jù)化學(xué)方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑，則消耗的H+為1．5mol，則剩余的H+為：2．0 mol/L×2L—1．5mol=2．5mol，則c（H+）=2．5mol÷2L=1．25 mol/L。