Question

向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，充分反应后，收集到2.24L（标准状况）气体，过滤残留固体，干燥后称量，质量比加入的锌粉减轻了7.5g。试求：
（1）加入铜片的质量
（2）原硫酸的物质的量浓度。

Answer 1

（1）mc_u=64g           (3分) （2）C_H2SO4=18.3mol.L^-1           （4分）

解析试题分析：（1）生成的2.24L气体是氢气，物质的量是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol
则根据反应式Zn＋H₂SO₄＝ZnSO₄＋H₂↑可知，消耗锌的质量是6.5g
由于过滤残留固体，干燥后称量，质量比加入的锌粉减轻了7.5g
所以在反应Zn＋CuSO₄＝ZnSO₄＋Cu中质量减少了7.5g－6.5g＝1.0g
Zn＋CuSO₄＝ZnSO₄＋Cu  △m↓
65g              64g   1g
65g              64g  1g
即加入铜片的质量是64g
（2）根据方程式Cu＋2H₂SO₄(浓)CuSO₄＋2H₂O＋SO₂↑可知
参加反应的浓硫酸是2mol
又因为与锌反应的稀硫酸是0.1mol
所以原浓硫酸的物质的量是2.1mol
其浓度是2.1mol÷0.115L＝18.3mol/lL
考点：考查铜和浓硫酸反应的有关计算以及物质的量浓度的计算
点评：该题是高考中的常见题型和重要的考点，属于基础性试题的考查。试题基础性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练。该题的关键是明确反应的原理，然后再结合守恒法直接列式计算即可，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生的应试能力和规范答题能力。