Question

20．将100mL 2mol/L的硫酸与50mL 1mol/L的硫酸铜混合，并加水稀释至500mL．
（1）稀释后溶液中c（SO₄^2-）=0.5mol/L；
（2）至少需要加入100mL 5mol/L的NaOH才能将稀释后溶液中的Cu²⁺完全沉淀．

Answer 1

分析 （1）根据n=cV计算出两溶液中溶质的物质的量，再计算出硫酸根离子的物质的量，最后根据c=$\frac{n}{V}$计算出混合液中硫酸根离子的物质的量浓度；
（2）铜离子转化成沉淀时，氢离子必须完全被中和，反应后溶质为硫酸钠，根据质量守恒计算出需要氢氧化钠的物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算出需要该氢氧化钠溶液的体积．

解答 解：（1）100mL 2mol/L的硫酸溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
50mL 1mol/L的硫酸铜溶液中含有溶质硫酸铜的物质的量为：1mol/L×0.05L=0.05mol，
混合液中含有硫酸根离子的物质的量为：0.5mol+0.05mol=0.25mol，
则混合液中硫酸根离子的物质的量浓度为：c（SO₄^2-）=$\frac{0.25mol}{0.5L}$=0.5mol/L，
故答案为：0.5mol/L；     
（2）将稀释后溶液中的Cu²⁺完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，根据质量守恒可知，消耗氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=2n（SO₄^2-）=0.5mol/L×0.5L×2=0.5mol，需要5mol/L的氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{0.5mol}{5mol/L}$=0.1L=100mL，
故答案为：100．

点评 本题考查了物质的量的计算，题目难度中等，明确物质的量浓度的概念为解答关键，（2）为易错点，需要掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法．