Question

在500ml 1mol/l 的硫酸铜溶液中放入一块铁片,反应片刻后,取出铁片,经洗涤,干燥后称得铁片的质量增加 0.2g

在500ml 1mol/l 的硫酸铜溶液中放入一块铁片,反应片刻后,取出铁片,经洗涤,干燥后称得铁片的质量增加 0.2g。
求：1.参加反应的铁的质量有多少
2.铁片上附着的铜的物质的量是多少（设铁所置换出的铜全部附着在铁片上）
3.若反应后，溶液的体积仍为500ml。则溶液中硫酸铜和硫酸铁的物质的量浓度分别是多少？

Answer 1

1.假设反应的铁的物质的量为 x mol 。
CuSO4 + Fe == FeSO4 + Cu
x x
则增加的质量= 64x - 56x = 8x = 0.2
解得 x = 0.025 mol
参加反应的铁的质量为 m = 0.025 * 56 = 1.4g
2.铁片上附着的铜的物质的量=x =0.025 mol
3.n(CuSO4)=0.5 * 1 - 0.025 =0.475mol
硫酸铜的物质的量浓度c(CuSO4)=0.475 / 0.5 =0.95 mol/L
n(FeSO4)=0.025mol
硫酸铁的物质的量浓度c(FeSO4)=0.025/0.5=0.05mol/L

Answer 2

设参加反应的铁的质量有x，附着Cu质量为y；
增加部分无非是Cu置换了Fe
Fe ~ 增加部分 ~ Cu
56 64-56 64
x 0.2 y
x=1.4g，y=1.6；
反应置换出Cu 1.6g，折合0.025mol；剩余Cu 0.5-0.025=0.475mol；
0.475 / 0.5 =0.95 mol/L；
反应Fe被置换 1.4g，折合0.025mol；
0.025 / 0.5 = 0.05 mol/L。