Question

在500mLFe₂(SO₄)₃和CuSO₄的混合溶液中加入16.8g的鐵粉，攪拌并充分反應后，經過濾、洗滌、干燥，可得到6.4g銅。要使溶液中SO₄^2－完全沉淀，需加入2.0mol·L^－1的BaCl₂溶液500mL。已知Fe^3＋的氧化性比Cu^2＋強，求：
（1）原溶液中SO₄^2－離子的物質的量濃度。
（2）原混合溶液中硫酸銅的物質的量濃度。

Answer 1

（1）2mol·L^－1       （2）0.8mol·L^－1

考查根據方程式進行的有關計算。
（1）氯化鋇的物質的量是2.0mol·L^－1×0.5L＝1.0mol
生成硫酸鋇的方程式為
Ba^2＋＋SO₄^2－=BaSO₄↓
1mol  1mol
1.0mol 1.0mol
所以原溶液中SO₄^2－離子的物質的量濃度＝2mol·L^－1
（2）有銅析出，說明溶液中沒有鐵離子，16.8g鐵是
生成銅是0.1mol，因此和鐵離子反應的單質鐵是0.2mol，方程式為Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋
所以原溶液中硫酸鐵是0.2mol，其中含有的SO₄^2－離子的物質的量是0.6mol
因此硫酸銅中SO₄^2－離子的物質的量1.0mol－0.6mol＝0.4mol
即硫酸銅的物質的量是0.4mol
所以其濃度是＝0.8mol·L^－1