关于计算物质的量的详细过程

题目

关于计算物质的量的详细过程
把足量的铁加入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后得到的固体的质量等于铁的质量,问原溶液中氢离子与硫酸根离子的物质的量之比为多少?
可以把过程写的清楚,

答案

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(g)
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu(s)
设原溶液中硫酸和硫酸铜的物质量分别为a和b mol.
根据反应式,a mol硫酸消耗a mol铁,该反应引起的固体的质量变化为-55.8a 克(减少).
b mol 硫酸铜消耗b mol铁,生成b mol铜,该反应引起的固体的质量变化为-55.8b + 63.5b 克
充分反应后得到的固体的质量等于铁的质量:
-55.8a -55.8b + 63.5b = 0
7.7b = 55.8a
a = 77b/558
a mol硫酸电离出2a mol 氢离子和a mol 硫酸根
b mol 硫酸铜电离出b mol 硫酸根
氢离子与硫酸根离子的物质的量之比:2a :(a+b) = 2*77b/558 :(b + 77b/558)
= 154 :635 = 1 :4.12