Question

向100 ml浓硫酸中加入64 g铜片，加热一段时间后，至不再反应为止，请回答下列问题：

（1）写出反应的化学方程式：                                                。

（2）若反应中有1.5 mol电子转移，被还原的硫酸为          mol，标准状况下生成的SO₂气体体积为                L。

（3）将（2）反应后液体过滤，加水稀释滤液至500 ml，加足量Zn粉，经足够长的时间后，放出标准状况下6.72L H₂，则反应的Zn的质量为      g，原浓硫酸的物质的量浓度为

      mol·L^-1。

 

Answer 1

【答案】

(1)Cu＋2H₂SO₄ (浓)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O

(2)0.75 mol；  16.8 L   (3)19.5 g;  18 mol·L^-1

【解析】考查根据方程式进行的有关计算。

（1）在加热的条件下，浓硫酸能和铜反应，方程式为Cu＋2H₂SO₄ (浓)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。

（2）在反应硫酸中硫的化合价从＋6价降低到＋4价，转移2个电子，所以若反应中有1.5 mol电子转移，被还原的硫酸为1.5mol÷2＝0.75 mol。生成的SO₂是0.75 mol，其标准状况下的体积是0.75 mol×22.4L＝16.8 L。同时生成硫酸铜是0.75mol，参加反应的硫酸是1.5mol。

（3）稀释后是稀硫酸，和锌反应生成氢气，方程式为Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑。根据题意可知，氢气是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，所以参加反应的锌也是0.3mol。但锌也和溶液中的硫酸铜反应，方程式为Zn＋CuSO₄=ZnSO₄＋Cu。根据（2）可知消耗锌是0.75mol，所以消耗锌的总质量是1.05mol×65g/mol＝68.25g，参加反应的硫酸是0.3mol。因此根据（2）可知原溶液中硫酸是1.5mol＋0.3mol＝1.8mol，所以硫酸的浓度是1.8mol÷0.1L＝18mol/L。