把2.0mol/L CuSO4溶液和1.0mol/L H2SO4溶液等体积混合。计算：混合溶液中H+、

题文

把2.0mol/L CuSO₄溶液和1.0mol/L H₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后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H⁺、Cu²⁺、SO₄^2－的物质的量浓度；
（2）向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余，过滤，此时滤液中的Fe²⁺的物质的量浓度；
（3）取100mL该滤液，向其中加入适量硝酸，再加入足量氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再变化，得到红棕色的残渣。写出沉淀和残渣的化学式，并计算残渣的质量（不计操作带来的损失）。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）c(H⁺)＝1.0mol/L，c（Cu²⁺）＝1.0mol/L，c（SO₄^2－）＝1.5mol/L；（2分*3）
（2）c（Fe ²⁺）＝1.5mol/L（3分）；
（3）Fe(OH)₃、Fe₂O₃（各1分）；m（Fe₂O₃）＝12g（4分）

解析

(1)因为是等体积，所以设体积为1L, n(CuSO₄)=2.0mol/L×1L="2.0mol" n(H₂SO₄)=1.0mol/L×1L="1.0mol" 假如混合后总体积不变，则c(CuSO₄)=2.0mol/2L=1.0mol/L
c(H₂SO₄)="1.0mol/2L=0.5mol/L"
c(Cu^2＋)=c(CuSO₄)=1.0mol/L
c(H+)=2c(H₂SO₄)=0.5mol/L×2="1mol/L"
c(SO₄^2－)=[n(CuSO₄)+n(H₂SO₄)]/V="3.0mol/2L=1.5mol/L"
（2）Fe＋CuSO₄=FeSO₄＋Cu  Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂ 因为铁粉有剩余，知上述两反映均完全反应，此时溶液中nFeSO₄=1.0mol＋2.0mol=3.0mol 
故浓度为3.0mol/2L=1.5mol/L
（3）滤液中含着Fe^2＋，当加入硝酸，二价铁会变为三价铁，再加入氢氧化钠溶液，就会生成Fe(OH)₃红褐色沉淀，过滤，加热就会生成铁的氧化物Fe₂O₃。
取100ml滤液，这说明有50ml的CuSO₄溶液和50ml H₂SO₄溶液，这也可以算出二价铁有0.15mol，根据2Fe^2＋—Fe₂O₃
2       160
0.15       x          x=12g
点评：此题考核了物质的量浓度的计算，以及以二价铁三价铁互相转化为核心的计算，理解掌握好相关知识和关系，难度不大。

考点

据考高分专家说，试题“把2.0mol/L CuSO4溶液和1......”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。

物质的量

物质的量：

物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一（7个基本的物理量分别为：长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量）符号：n
计算公式：物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系：n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M

使用物质的量注意事项：

（1）物质的量表示物质所含指定粒子的多少，物质的量是一个整体，不得简化或增添任何字。
（2）物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子，因此在使用中应指明粒子的名称。

物质的量的相关解法：

问题探究：

（1）1mol氢这种说法正确吗？如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子？
答：使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明离子的种类，1mol氢的说法不正确，因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH₂、1molH⁺。
（2）阿佛加德罗常数和6.02×10²³mol^-1在实际使用上有何区别？
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字，而6.02×10²³mol^-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确，要使用阿佛加德罗常数，而在涉及计算时，则用6.02×10²³mol^-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。