Question

常溫下，在27.9g水中溶解12.1g Cu（NO₃）₂?3H₂O，恰好達到飽和，設該溶液密度為1.20g/cm³，求：
（1）該溶液中Cu（NO₃）₂的物質的量濃度．
（2）取出20.0ml該溶液，配成濃度為1.00mol/L的稀溶液，則稀釋后溶液的體積是多少毫升？若要使稀釋后溶液中的Cu²⁺全部轉化為單質銅，需要加入鐵粉多少克？

Answer 1

考點：溶液中溶質的質量分數及相關計算

專題：計算題

分析：（1）根據n=

m

m

計算硫酸銅晶體的物質的量，根據V=

m

ρ

計算溶液的體積，根據c=

n

V

計算硫酸銅的物質的量濃度；
（2）根據稀釋定律計算稀釋后所得溶液的體積，根據方程式計算將銅離子轉化為銅單質需要的金屬鐵的量．

解答： 解：（1）12.1g Cu（NO₃）₂?3H₂O的物質的量為

12.1g

242g/mol

=0.05mol，
則溶液中硝酸銅的物質的量為0.05mol，
溶液的體積為

27.9g+12.1g

1.2g/cm3

≈33.3mL，
故硝酸銅溶液的物質的量濃度為

0.05mol

0.033L

≈1.51mol/L，
答：硫酸銅溶液的物質的量濃度為1.50mol/L．
（2）根據稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，則20.0ml該溶液，配成濃度為1.00mol/L的稀溶液，則稀釋后溶液的體積為

20mL×1.51mol/L

1mol/L

≈30.2mL，
若加入金屬鐵，使稀釋后溶液中的Cu²⁺全部轉化為單質銅，即發生反應：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，取20mL該溶液中銅離子的物質的量為0.02L×1.51mol/L≈0.03mol，消耗金屬鐵0.03mol，質量是：56g/mol×0.03mol=1.68g，
答：稀釋后溶液的體積是30.2mL，若要使稀釋后溶液中的Cu²⁺全部轉化為單質銅，需要加入鐵粉1.68g．

點評：本題考查物質的量濃度的有關計算，難度不大，注意對公式的理解與靈活運用．