Question

在0.15L某浓度的浓硫酸中加入铜片，加热使之反应，待铜片全部溶解后冷却，稀释定容为1.00L。取0.05L稀释后的溶液，加入足量的还原铁粉，充分反应后收集到1.68L(标准状况)气体。将残留固体经过滤，洗涤，干燥，冷却后，质量减轻了3.96g，试根据上述数据计算原硫酸的物质的量浓度。

 

Answer 1

 

    Fe+H₂SO₄  FeSO₄+H₂↑    固体减轻

    56g                           1mol        56g

    m(Fe)                      0.075mol      x

   

    现总共减轻3.96g，说明Fe与CuSO₄反应时，应增重4.2g-3.96g＝0.24g，

    Fe + CuSO₄  FeSO₄ + Cu     固体增重

    56g   1mol                       64g       8g

           n(CuSO₄)                            0.24g

 

    Cu+2H₂SO₄  CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

             2mol          1mol

      n(H₂SO₄)          0.03mol

  

    故原溶液中共有H₂SO₄的物质的量为(0.075mol+0.06mol)×=2.7mol，

答案：原H₂SO₄溶液中硫酸的物质的量浓度为18.0mol·L^-1。