Question

把2.0mol/L CuSO4 溶液和 1.0mol/L H2SO4溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积

把2.0mol/L CuSO4 溶液和 1.0mol/L H2SO4溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）．计算：（1）混合液中CuSO4 和 H2SO4 的物质的量浓度？（2）混合液中 H+、Cu2+、SO42- 的物质的量浓度？（3）向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余．此时溶液中Fe2+的物质的量浓度？

Answer 1

（1）把2.0mol/L CuSO₄和1.0mol/LH₂SO₄溶液等体积混合，根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，则混合后溶液中c（CuSO₄）=

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2

×2.0mol/L=1.0 mol/L，c（H₂SO₄）=

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2

×1.0mol/L=0.5mol/L，
答：混合液中CuSO₄ 的物质的量浓度为1.0mol/L、H₂SO₄ 的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）混合后溶液中：c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=2×0.5mol/L=1mol/L，c（Cu²⁺）=c（CuSO₄）=1.0mol/L，
溶液中硫酸根来源于硫酸铜与硫酸电离，故 c（SO₄^2-）═c（CuSO₄）+c（H₂SO₄）=1mol/L+0.5mol/L=1.5mol/L，
答：混合后溶液中：c（H⁺）=1mol/L，c（Cu²⁺）=1.0mol/L，c（SO₄^2-）=1.5mol/L．
（3）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铜、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO₄，故c（Fe²⁺）=c（SO₄^2-）=1.5mol/L，
答：溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为1.5mol/L．