Question

把2.0 mol/L Fe₂（SO₄）₃溶液和2.0 mol/L H₂SO₄等體積混合（假設混合后溶液的體積等于混合前溶液的體積之和）．計算：
（1）混合液中Fe³⁺的物質的量濃度；
（2）混合液中SO₄^2-的物質的量濃度；
（3）向溶液中加入足量鐵粉，經足夠長時間后，鐵粉有剩余，求此時溶液中FeSO₄的物質的量濃度．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,化學方程式的有關計算

專題：

分析：（1）設兩溶液體積都為VL，根據(jù)c=nV計算出硫酸鐵的物質的量，再根據(jù)硫酸鐵的化學式計算鐵離子的物質的量，最后根據(jù)c=

n

V

計算出混合液中鐵離子的物質的量濃度；
（2）根據(jù)n=cV計算出硫酸鐵、硫酸銅的物質的量，再根據(jù)化學式計算出硫酸根離子的物質的量，最后根據(jù)c=

n

V

計算出混合液中SO₄^2-的物質的量濃度
（3）鐵粉有剩余，最后得到的為硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵的濃度與硫酸根離子濃度相等．

解答： 解：（1）設混合液體積為2VL，VL 2.0mol/L的硫酸鐵溶液中含有硫酸鐵的物質的量為：2.0mol/L×VL=2Vmol，2Vmol硫酸鐵中含有4Vmol鐵離子，混合液中鐵離子的濃度為：c（Fe³⁺）=

4Vmol

2VL

=2 mol/L，
答：混合液中Fe³⁺的物質的量濃度為2mol/L；
（2）設混合液體積為2VL，2.0 mol/L H₂SO₄VL溶液中含有硫酸的物質的量為：2.0mol/L×VL=2Vmol，2Vmol硫酸能夠電離出2Vmol硫酸根離子，2Vmol硫酸鐵中含有6Vmol硫酸根離子，則混合液中硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=

2Vmol+6Vmol

2VL

=4 mol/L，
答：混合液中SO₄^2-的物質的量濃度為4mol/L；
（3）向溶液中加入足量鐵粉，經足夠長時間后，鐵粉有剩余，反應后溶質為硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸根離子守恒可知，硫酸亞鐵濃度與硫酸根離子濃度相等，根據(jù)（2）可知，反應后溶液中FeSO₄的物質的量濃度為：c（FeSO₄）=c（SO₄^2-）=4 mol/L，
答：反應后溶液中FeSO₄的物質的量濃度為4mol/L．

點評：本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，注意掌握物質的量濃度的概念及計算方法，明確質量守恒在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生靈活應用基礎知識的能力．