Question

【題目】常溫下，在27.9g水中溶解12.1g Cu(NO3)2·3H2O，恰好達到飽和，設該溶液密度為1.20g /cm3，求：

（1）該溶液中Cu（NO3）2的物質的量濃度。

（2）取出20.0 mL該溶液，配成濃度為1.00 mol/L的稀溶液，則稀釋后溶液的體積是多少毫升？若要使稀釋后溶液中的Cu2+全部轉化為單質銅，需要加入鐵粉多少克？

Answer 1

【答案】（1）1.50 mol /·L? （2）30.0mL，1.68g

【解析】

（1）12.1g Cu（NO3）2?3H2O的物質的量為12.1g/242g?mol-1=0.05mol，則溶液中硝酸銅的物質的量為0.05mol，溶液的體積為(27.9g+12.1g)/1.2g?cm-3≈33.3mL，

故硝酸銅溶液的物質的量濃度為0.05mol/0.033L≈1.50mol/L，

答：硫酸銅溶液的物質的量濃度為1.50mol/L。

（2）根據稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，則20.0mL該溶液，配成濃度為1.00mol/L的稀溶液，則稀釋后溶液的體積為(20mL×1.50mol/L)÷1mol/L=30.0mL，

若加入金屬鐵，使稀釋后溶液中的Cu2+全部轉化為單質銅，即發生反應：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，取20mL該溶液中銅離子的物質的量為0.02L×1.50mol/L=0.03mol，消耗金屬鐵0.03mol，質量是：56g/mol×0.03mol=1.68g，

答：稀釋后溶液的體積是30.0mL，若要使稀釋后溶液中的Cu2+全部轉化為單質銅，需要加入鐵粉1.68g。