Question

把1.0 mol·L^-1 CuSO₄和0.50 mol·L^-1 H₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）计算：
（1）混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的物质的量浓度c(CuSO₄)=_______    c(H₂SO₄)="_________"
（2）混合液中H⁺、SO₄^2-的物质的量浓度c(H⁺)=__________       c(SO₄^2-)="_________"  
（3）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中Fe²⁺的物质的量浓度c(Fe²⁺)="___________________________"

Answer 1

（1）0.5mol/L    0.25mol/L  （2）0.5mol/L   0.75mol/L  （3）0.75mol/L

解析试题分析：1.0 mol·L^-1 CuSO₄和0.50 mol·L^-1 H₂SO₄溶液等体积混合，假设混合前溶液的体积都为V，则混合后的溶液体积为2V。（1）在混合溶液中CuSO₄的物质的量为(1.0 mol·L^-1×V)，H₂SO₄的物质的量为(0.50 mol·L^-1×V)，则溶液中CuSO₄的物质的量浓度c(CuSO₄)=" 1.0" mol·L^-1×V÷2V=0.5mol/L，H₂SO₄的物质的量浓度c(H₂SO₄)=" 0.50" mol·L^-1×V÷2V=0.25mol/L。（2）由电解质的电离方程式H₂SO₄=2H⁺+ SO₄^2-.可知：在混合溶液中H⁺的物质的量浓度为C（H⁺）=2C(H₂SO₄)= 2×0.250 mol·L^-1=0.5mol/L，SO₄^2-的物质的量为(1.0 mol·L^-1×V+0.50 mol·L^-1×V) =（1.5 mol·L^-1 ×V ），则混合液中SO₄^2-的物质的量浓度SO₄^2-的物质的量浓度c(SO₄^2-)=（1.5 mol·L^-1 ×V ）÷2V=0.75mol/L （3）向溶液中加入铁粉后，与混合溶液中的CuSO₄和H₂SO₄发生如下反应：Fe＋CuSO₄=FeSO₄＋Cu    Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑，经过足够长的时间，铁粉有剩余则Fe与CuSO₄和H₂SO₄反应完，则生成的Fe²⁺的物质的量浓度c(Fe²⁺)=c(SO₄^2-)=(1.0 mol·L^-1×V+0.50 mol·L^-1×V) ÷2V=（1.5 mol·L^-1 ×V ）÷2V=0.75mol/L
考点：考查溶液混合前后的浓度变化及溶液中电解质电离产生的离子浓度与电解质浓度的关系的知识。