分析 根据图象可知,溶液中c(H+)=2.0mol/L,c(Cu2+)=1.0mol/L,c(SO42-)=6.5mol/L,由于溶液体积为0.2L,故溶液中n(H+)=CV=2.0mol/L×0.2L=0.4mol,n(Cu2+)=CV=1.0mol/L×0.2L=0.2mol,c(SO42-)=CV=6.5mol/L×0.2L=1.3mol,由此分析解答.
解答 解:根据图象可知,溶液中c(H+)=2.0mol/L,c(Cu2+)=1.0mol/L,c(SO42-)=6.5mol/L,由于溶液体积为0.2L,故溶液中n(H+)=CV=2.0mol/L×0.2L=0.4mol,n(Cu2+)=CV=1.0mol/L×0.2L=0.2mol,c(SO42-)=CV=6.5mol/L×0.2L=1.3mol.
(1)设混合溶液中H2SO4、CuSO4和Al2(SO4)3的物质的量分别为x、y、zmol,
根据氢离子来源于H2SO4可知:2x=0.4 ①
根据铜离子来自于CuSO4可知:2y=0.2 ②
根据硫酸根来自于三者可知:x+y+3z=1.3 ③
解①②③可得x=0.2mol
y=0.2mol
z=0.3mol,Al3+的物质的量浓度为$\frac{0.3}{0.2}×2$=3mol/L,Al2(SO4)3的物质的量为0.3mol.故答案为:3mol/L;0.3mol;
(2)若向混合溶液中加入足量的BaCl2溶液,反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓,沉淀的物质的量就是硫酸根离子的物质的量:0.2+0.2+0.3×3=1.3mol,所以产生沉淀的质量为1.3mol×233g/mol=302.9g,故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;302.9g;
(3)若向该混合溶液中加入足量铁粉,首先与铜离子反应,然后与氢离子反应,溶液中发生反应的离子方程式为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑,所以0.2mol的硫酸消耗0.2mol的铁、0.2mol的铜离子消耗0.2mol的铁,所以反应后溶液中Fe2+的浓度为$\frac{(0.2+0.2)mol}{0.2L}$=2mol/L,故答案为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑;2mol/L.
点评 本题考查物质的量浓度的计算,侧重分析能力和计算能力的考查,题目难度不大.
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| 实验次数 | B与混合气体的体积比 | 反应后气体密度(已换算为标准状况;g/L) |
| 第一次 | 1.0 | 1.35 |
| 第二次 | 1.2 | 1.25 |
| 第三次 | 2.0 | 1.04 |
| 第四次 | 2.2 | -- |
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| A. | 用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+ | |
| B. | Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O═2Na++2OH-+O2↑ | |
| C. | 将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO- | |
| D. | 用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O |
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