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）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++ SO42-.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，SO42-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SO42-的物质的量浓度SO42-的物质的量浓度c(SO42-)=（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(SO42-)=(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。