Question

把2.0 mol/L Fe₂（SO₄）₃溶液和2.0 mol/L H₂SO₄等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前溶液的体积之和）．计算：
（1）混合液中Fe³⁺的物质的量浓度；
（2）混合液中SO₄^2-的物质的量浓度；
（3）向溶液中加入足量铁粉，经足够长时间后，铁粉有剩余，求此时溶液中FeSO₄的物质的量浓度．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：

分析：（1）设两溶液体积都为VL，根据c=nV计算出硫酸铁的物质的量，再根据硫酸铁的化学式计算铁离子的物质的量，最后根据c=

n

V

计算出混合液中铁离子的物质的量浓度；
（2）根据n=cV计算出硫酸铁、硫酸铜的物质的量，再根据化学式计算出硫酸根离子的物质的量，最后根据c=

n

V

计算出混合液中SO₄^2-的物质的量浓度
（3）铁粉有剩余，最后得到的为硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁的浓度与硫酸根离子浓度相等．

解答： 解：（1）设混合液体积为2VL，VL 2.0mol/L的硫酸铁溶液中含有硫酸铁的物质的量为：2.0mol/L×VL=2Vmol，2Vmol硫酸铁中含有4Vmol铁离子，混合液中铁离子的浓度为：c（Fe³⁺）=

4Vmol

2VL

=2 mol/L，
答：混合液中Fe³⁺的物质的量浓度为2mol/L；
（2）设混合液体积为2VL，2.0 mol/L H₂SO₄VL溶液中含有硫酸的物质的量为：2.0mol/L×VL=2Vmol，2Vmol硫酸能够电离出2Vmol硫酸根离子，2Vmol硫酸铁中含有6Vmol硫酸根离子，则混合液中硫酸根离子浓度为：c（SO₄^2-）=

2Vmol+6Vmol

2VL

=4 mol/L，
答：混合液中SO₄^2-的物质的量浓度为4mol/L；
（3）向溶液中加入足量铁粉，经足够长时间后，铁粉有剩余，反应后溶质为硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒可知，硫酸亚铁浓度与硫酸根离子浓度相等，根据（2）可知，反应后溶液中FeSO₄的物质的量浓度为：c（FeSO₄）=c（SO₄^2-）=4 mol/L，
答：反应后溶液中FeSO₄的物质的量浓度为4mol/L．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，注意掌握物质的量浓度的概念及计算方法，明确质量守恒在化学计算中的应用，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．