Question

17．向80mL浓硫酸中加入56g铜片，加热一段时间，至不再反应为止，测得反应中共有13.44L，标准状况下的SO2生成，将反应后的混合物加水稀释到1000ml，计算：
（1）被还原的硫酸的物质的量，反应中转移电子的数目
（2）所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）发生反应Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，根据n=$\frac{V}{Vm}$计算n（SO₂），被还原的硫酸生成SO₂，根据硫原子守恒计算被还原的硫酸，结合化学方程式计算电子转移物质的量；
（2）所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度c=$\frac{n}{V}$，据此计算回答．

解答 解：（1）n（SO₂）=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，被还原的硫酸生成SO₂，根据硫原子守恒可知被还原的硫酸为0.6mol，H₂SO₄～SO₂～2e^-，反应中转移的电子1.2mol；
即被还原的硫酸的物质的量是0.6mol，电子转移1.2mol，数目是1.2N_A；
答：被还原的硫酸的物质的量是0.6mol，反应中转移电子的数目是1.2N_A；
（2）所向80mL浓硫酸中加入56g铜片，根据铜元素守恒，金属铜转化为铜离子，所以所得溶液中Cu²⁺的物质的量是$\frac{56g}{64g/mol}$=0.875mol，浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.875mol}{1L}$=0.875mol/L．
答：所得溶液中Cu²⁺的物质的量浓度是0.875mol/L．

点评 本题考查根据方程式的有关计算，难度中等，清楚发生的反应以及公式的应用是解题的关键，注意根据元素守恒计算的方法．