Question

把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉把足量的铁粉投

入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中氢离子与硫酸根离子的物质的量浓度之比A 1：4 B 2：7 C 1：2 D 3：8

Answer 1

答案选A； 这道题有两个坑要注意，首先通过条件“剩余金属剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等”可以计算出硫酸与硫酸铜的mol比是1：7（1molFe与1mol的硫酸反应会使粉末质量减少56g，而1molFe与1mol硫酸铜反应粉末质量会增加64-56=8g，当增加=减少时即56*1=8*7，即mol比为1：7）；其次问题问得是氢离子与硫酸根离子的mol浓度比，1mol硫酸中有2mol氢离子，而硫酸根即存在硫酸中也存在硫酸铜中，所以最后氢离子与硫酸根离子的物质的量浓度之比为2：（1+7）=1：4
【或者，假设原来铁的质量是m(g)，其中x(g)与CuSO4反应，y（g）与H2SO4反应 由题意知：m-y-x+64x/56=mx=7yFe + H2SO4 === FeSO4 1 2 (H^+) y/56 2y/56 (H^+) Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu 1 1 (SO4^2-) 1 x/56 x/56 x/56即 7y/56 7y/56 7y/56从上面分析可以看出：H^+的物质的量为：2y/56SO4^2-的物质的量为：y/56+7y/56=8y/56因为，同种溶液体积相同，所以，浓度比等于物质的量之比H^+:SO4^2-=(2y/56):(8y/56)=1:4注意：若为计算题目，中间的方程式分析部分，可以去掉，我只是为了让你便于理解换算关系而写的。 也可以这样理解：解答：因为，前后质量相等所以，消耗Fe的质量，等于新生成Cu的质量，可都设为m则置换反应的硫酸根的物质的量为：m/64参加金属与硫酸反应的硫酸根物质的量为：m/56-m/64，则氢离子的物质的量为：2（m/56-m/64）=m/(56×4)(1)硫酸根的物质的量为：m/64+m/56-m/64=m/56(2)氢离子的物质的量为:m/(56×4)因为，同种溶液中体积相同，所以，浓度比等于物质的量之比H^+：SO4^2- = m/(56×4):m/56 =1:4 。】