Question

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

Answer 1

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（NO₃）₂•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．