Question

往90mL含16g CuSO₄溶质的溶液中加入2.8g Fe粉，反应结束后向溶液中加入一定量水，使溶液的体积变为100mL．试计算：
（1）反应得到的固体的质量是多少？
（2）溶液中含有多少克FeSO₄？
（3）此时溶液中Fe²⁺、Cu²⁺离子的物质的量浓度各是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，先进行过量计算，根据不足量物质计算，据此解答；
（2）根据不足量的物质计算生成的FeSO₄的质量；
（3）根据不足量的物质的量计算生成的FeSO₄的物质的量、参加反应的CuSO₄的物质的量，进而计算剩余硫酸铜的物质的量，再根据c=计算．
解答：解：（1）设16g硫酸铜完全反应需要Fe的质量为m，则：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56   160
m    16g
所以m=5.6g＞2.8g，故Fe不足，
设Fe完全反应后，生成Cu的质量ng，则：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu  
56             64
2.8g           ng
故56：64=2.8g：ng，解得n=3.2
答：反应得到的固体的质量是3.2g．
（2）令生成的硫酸亚铁的质量为ag，则：
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu  
56        152
2.8g       ag
故56：152=2.8g：ag，解得a=7.6
答：溶液中利用硫酸亚铁的质量是7.6．
（3）2.8gFe的物质的量==0.05mol，则Fe²⁺离子的物质的量浓度==0.5mol/L，
参加反应的硫酸铜为0.05mol，溶液中Cu²⁺离子的物质的量=-0.05mol=0.05mol，故Cu²⁺离子的物质的量浓度==0.5mol/L，
答：溶液中Fe²⁺、Cu²⁺离子的物质的量浓度各是0.5mol/L、0.5mol/L．
点评：本题考查根据化学方程式的计算，比较基础，旨在考查学生对基础知识的理解掌握，注意过量计算．