Question

2．将一定量的铜粉加入100mL浓硫酸中，加热发生反应：Cu+2H₂SO₄（浓）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，充分反应后放出13.44L（标准状况下）气体，固体有剩余，将反应后的溶液加水稀释至500mL．请按要求回答下列问题：
（1）请用双线桥法分析该反应：．
（2）浓硫酸在该反应中的作用是强氧化剂和酸．
（3）反应后Cu²⁺的物质的量浓度为多少？（简要写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、S元素化合价由+6价变为+4价，转移电子数为2；
（2）硫酸在反应中部分S元素化合价由+6价变为+4价，部分硫酸中各元素化合价不变；
（3）n（SO₂）=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根据二氧化硫和铜离子之间的关系式计算铜离子物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算铜离子浓度．

解答 解：（1）该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、S元素化合价由+6价变为+4价，转移电子数为2，所以其电子转移方向和数目为，
故答案为：；
（2）硫酸在反应中部分S元素化合价由+6价变为+4价，部分硫酸中各元素化合价不变，所以浓硫酸作酸和强氧化剂，故答案为：酸、氧化剂；
（3）n（SO₂）=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根据二氧化硫和铜离子之间的关系式得n（SO₂）=n（Cu ²⁺）=0.6mol，c（Cu ²⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.6mol}{0.5L}$=1.2mol/L，
答：铜离子浓度为1.2mol/L．

点评 本题以Cu和浓硫酸的反应为载体考查氧化还原反应方程式的计算，明确各个物理量之间的关系即可解答，难点是标出电子转移方向和数目，题目难度不大．