将足量铁投入到200mLH2SO4和CuSO4的混和溶液中,充分反应后,产生H21.12L(标准状况),铁块的质量减轻了1.2g.求原溶液中c(H2SO4)及c(CuSO4).(假设反应前后溶液的体积不变)

问题描述:

将足量铁投入到200mLH2SO4和CuSO4的混和溶液中,充分反应后,产生H21.12L(标准状况),铁块的质量减轻了1.2g.求原溶液中c(H2SO4)及c(CuSO4).(假设反应前后溶液的体积不变)

Fe+H2SO4=FeSO4 +H2
     56g  1mol    22.4L
 m1(Fe) n(H2SO4) 1.12L
m1(Fe)=

56g×1.12L
22.4L
=2.8g
n(H2SO4)=
1mol×1.12L
2.24L
=0.05mol

V(液)=V(H2SO4)=V(CuSO4)=200mL=0.2L
c(H2SO4)=
n(H2SO4)
V(H2SO4)
0.05mol
0.2L
=0.25mol/L

     Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
    56g  1mol      64g
m2(Fe) n(CuSO4)  m(Cu)
m(Cu)=
64g
56g
×m2(Fe)=
8
7
m2(Fe)

由题意得:m1(Fe)+m2(Fe)-m(Cu)=1.2g
2.8g+m2(Fe)-
8
7
m2(Fe)
=1.2g
m2(Fe)=11.2g
n(CuSO4)=
1mol×m2(Fe)
56g
1mol×11.2g
56g
=0.2mol

c(CuSO4)=
n(CuSO4)
V(CuSO4)
0.2mol
0.2L
=1mol/L

答:原溶液中c(H2SO4)=0.25mol/L,c(CuSO4)=1mol/L.