常温下,在27.9g水中溶解12.1g Cu(NO3)2•3H2O,恰好达到饱和,设该溶液密度为1.20g/c

常温下,在27.9g水中溶解12.1g Cu(NO32•3H2O,恰好达到饱和,设该溶液密度为1.20g/cm3,求:
(1)该溶液中Cu(NO32的物质的量浓度.
(2)取出20.0ml该溶液,配成浓度为1.00mol/L的稀溶液,则稀释后溶液的体积是多少毫升?若要使稀释后溶液中的Cu2+全部转化为单质铜,需要加入铁粉多少克?
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解题思路:(1)根据n=[m/m]计算硫酸铜晶体的物质的量,根据V=[m/ρ]计算溶液的体积,根据c=[n/V]计算硫酸铜的物质的量浓度;
(2)根据稀释定律计算稀释后所得溶液的体积,根据方程式计算将铜离子转化为铜单质需要的金属铁的量.

(1)12.1g Cu(NO32•3H2O的物质的量为[12.1g/242g/mol]=0.05mol,
则溶液中硝酸铜的物质的量为0.05mol,
溶液的体积为[27.9g+12.1g
1.2g/cm3≈33.3mL,
故硝酸铜溶液的物质的量浓度为
0.05mol/0.033L]≈1.51mol/L,
答:硫酸铜溶液的物质的量浓度为1.50mol/L.
(2)根据稀释定律,稀释前后溶质的物质的量不变,则20.0ml该溶液,配成浓度为1.00mol/L的稀溶液,则稀释后溶液的体积为[20mL×1.51mol/L/1mol/L]≈30.2mL,
若加入金属铁,使稀释后溶液中的Cu2+全部转化为单质铜,即发生反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,取20mL该溶液中铜离子的物质的量为0.02L×1.51mol/L≈0.03mol,消耗金属铁0.03mol,质量是:56g/mol×0.03mol=1.68g,
答:稀释后溶液的体积是30.2mL,若要使稀释后溶液中的Cu2+全部转化为单质铜,需要加入铁粉1.68g.

点评:
本题考点: 溶液中溶质的质量分数及相关计算.

考点点评: 本题考查物质的量浓度的有关计算,难度不大,注意对公式的理解与灵活运用.

1年前

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