把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩于金属粉末的质量相等,

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/15 09:14:38

把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩于金属粉末的质量相等,
则原溶液中氢离子和硫酸根离子的物质的量浓度之比是（）
A2：7 B3：8 C1：2 D1：4

正确答案应该选择：D1:4
分析如下：
假设原来铁的质量是m(g),其中x(g)与CuSO4反应,y（g）与H2SO4反应
由题意知：m-y-x+64x/56=m
x=7y
Fe + H2SO4 === FeSO4
1 2 (H^+)
y/56 2y/56 (H^+)
Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu
1 1 (SO4^2-) 1
x/56 x/56 x/56
即 7y/56 7y/56 7y/56
从上面分析可以看出：
H^+的物质的量为：2y/56
SO4^2-的物质的量为：y/56+7y/56=8y/56
因为,同种溶液体积相同,所以,浓度比等于物质的量之比
H^+:SO4^2-=(2y/56):(8y/56)=1:4
注意：若为计算题目,中间的方程式分析部分,可以去掉,我只是为了让你便于理解换算关系而写的.
也可以这样理
因为,前后质量相等
所以,消耗Fe的质量,等于新生成Cu的质量,可都设为m
则置换反应的硫酸根的物质的量为：m/64
参加金属与硫酸反应的硫酸根物质的量为：m/56-m/64,则氢离子的物质的量为：2（m/56-m/64）=m/(56×4)
(1)硫酸根的物质的量为：m/64+m/56-m/64=m/56
(2)氢离子的物质的量为:m/(56×4)
因为,同种溶液中体积相同,所以,浓度比等于物质的量之比
H^+：SO4^2- = m/(56×4):m/56 =1:4