Question

18．把1.0mol•L^-1 CuSO₄溶液和a mol•L^-1H₂SO₄溶液等體積混合（假設混合溶液的體積等于混合前兩溶液的體積之和），混合液中c（SO₄^2-）=1.5mol•L^-1，試計算并填空．
（1）原溶液中a=2mol•L^-1；混合液中c（Cu²⁺）=0.5mol•L^-1；c（H⁺）=2 mol•L^-1；
（2）向混合液中加入足量鐵粉，經(jīng)足夠長時間并充分攪拌后，鐵粉仍有剩余，假設反應后溶液體積不變（不考慮Fe²⁺被氧化），此時溶液中c（Fe²⁺）=1.5mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=cV計算出硫酸銅、硫酸的物質的量，再計算出混合液中硫酸根離子的總物質的量，然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出稀硫酸的濃度；等體積混合后溶液中銅離子、氫離子濃度減半，據(jù)此計算出混合液中銅離子、氫離子濃度；
（2）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過足夠長的時間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）．

解答 解：（1）把1.0mol•L^-1 CuSO₄溶液和a mol•L^-1H₂SO₄溶液等體積混合，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，則混合液中硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（CuSO₄）+$\frac{1}{2}$c（H₂SO₄）=1.5mol•L^-1，帶入數(shù)據(jù)解得：a=2；
等體積混合后溶液中c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）=$\frac{1}{2}$×1.0mol/L=0.5mol/L；c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×c（H₂SO₄）×2=2mol/L，
故答案為：2；0.5；2；
（2）向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過足夠長的時間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸都完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
故答案為：1.5．

點評 本題考查混合物反應計算、物質的量濃度的計算，題目難度中等，注意對公式的理解與靈活運用，注意理解稀釋定律，（2）中注意根據(jù)守恒解答．