Question

将某CuO和铜粉的混合物样品加入到1L混有H₂SO₄的Fe₂(SO₄)₃溶液中，样品完全溶解，溶液中只有Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺三种阳离子，且三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）。若测得反应后溶液的pH＝l，求：

（1）原溶液中c(H₂SO₄)＝____________mol·L^－1。

（2）原混合物样品中n(CuO)︰n(Cu)＝____________。

Answer

0.1 1︰5

【解析】

（1）若测得反应后溶液的pH＝l，则c(H+)=0.1mol/L，n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol；Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1，n(Fe2+)=0.5mol；n(Cu2+)=0.3mol；根据Fe元素守恒，n［Fe2(SO4)3］=0.25mol，Fe2(SO4)3电离的硫酸根离子的物质的量是0.75mol；根据电荷守恒，2n(Fe2+)+2n(Cu2+)+ n(H+)=2n(SO42-)，n(SO42-)=0.85mol，则硫酸的物质的量是0.85mol-0.75mol=0.1mol，所以原溶液中c(H2SO4)＝0.1mol ÷1L=0.1mol·L－1。

（2）Fe2(SO4)3+Cu= 2FeSO4+CuSO4，n［Fe2(SO4)3］=0.25mol，所以n(Cu)= 0.25mol；2H++ CuO= Cu2++H2O，参加反应n(H+)=0.1mol×2-0.1mol =0.1mol，所以参加反应的n(CuO)=0.05mol，n(CuO)︰n(Cu)＝1︰5。