Question

向铜片中加入某浓度的硫酸120 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量铁粉，使之充分反应收集到标准状况下氢气2.24 L，过滤残留固体，干燥后称量，质量增加了2.4g。
⑴求溶解的铜的质量。
⑵求原硫酸溶液的物质的量浓度。

Answer 1

⑴根据题意发生如下反应：
①Cu＋2H₂SO₄(浓)CuSO₄＋SO₂↑＋H₂O
②Fe＋H₂SO₄===FeSO₄＋H₂↑  ③Fe＋CuSO₄===FeSO₄＋Cu
由于n(H₂)=＝0.1 mol
所以反应②中溶解的Fe为0.1 mol，固体减少，质量为5.6 g，那么在反应③中固体增加质量为5.6+2.4＝8 g 

因此，溶解的Cu为1 mol，即m(Cu)＝64 g
⑵硫酸的总物质的量为n(H₂SO₄)＝2 mol＋0.1 mol＝2.1 mol
∴c(H₂SO₄)＝＝17.5 mol/L