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将某CuO和铜粉的混合物样品加入到混有H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中,样品完全溶解时,溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+四种离子物质的量之比为1:4:3:1(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=1,则原溶液中H2SO4的物质的量浓度(mol·L-1)为


A. 0.50
B. 0.15
C. 0.10
D. 0.05

所属分类: 化学 (免费栏目) 浏览量: 101 次


溶液的pH=1,则氢离子浓度为:c(H+)=0.1mol/L,根据c=n/V可知,物质的量之比等于物质的量浓度之比,则反应后的溶液中c(Fe3+)=c(H+)=0.1mol/L,c(Fe2+)=4 c(H+)=0.4mol/L,c(Cu2+)=3 c(H+)=0.3mol/L,硫酸根离子的浓度为c(SO42-),根据电荷守恒可得:3c(Fe3+)+c(H+)+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)=2c(SO42-)+c(OH-),由于氢氧根离子浓度很小,可以忽略不计,所以溶液中硫酸根离子浓度为:c(SO42-)=[0.1mol/L×3+0.4mol/L×2+0.1mol/L×1+0.3mol/L×2]/2=0.9mol/L,根据铁元素守恒,总的铁离子的物质的量浓度为:0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L,则原硫酸铁中硫酸根离子的浓度为:0.5mol/L×3/2==0.75mol/L,硫酸的物质的量浓度为:0.9mol/L-0.75mol/L=0.15mol/L。则原溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.15mol/L.故B正确。

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