Question

【题目】已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应（反应方程式已配平）：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O。试通过计算和推理完成下面的问题：

（1）A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于________（用字母代号填写）

a. 酸 b. 碱 c. 盐 d. 酸性氧化物 e. 碱性氧化物

A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色，此反应中________（填写化学式，下同）失去电子，氧化剂是__________。

（2）一定量的铜片与100mL 18 mol/L的浓H2SO4充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，生成的CuSO4的质量为_____g，生成的A气体在标准状况下体积为_____L（假设气体全部逸出），剩余的H2SO4的浓度为____________mol/L（忽略溶液体积的变化）。

Answer 1

【答案】 d SO2 KMnO4 16 2.24 16

【解析】（1）根据原子守恒判断A物质是SO2；

（2）根据反应的化学方程式结合电子守恒、原子守恒计算。

（1）浓硫酸具有强氧化性，与铜反应生成硫酸铜、SO2和水，即A是SO2，SO2属于酸性氧化物，答案选d；二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该反应中酸性高锰酸钾溶液作氧化剂，二氧化硫作还原剂，还原剂失电子、氧化剂得电子，所以该反应中SO2失电子，氧化剂是KMnO4；

（2）铜元素化合价从0价升高到+2价，失去2个电子，根据转移电子守恒得溶解的n（Cu）=0.2mol÷2=0.1mol，根据Cu原子守恒得n（CuSO4）=n（Cu）=0.1mol，硫酸铜质量=nM=0.1mol×160g/mol=16g。根据方程式可知二氧化硫的物质的量是0.1mol，在标准状况下的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；反应前硫酸的物质的量是1.8mol，生成二氧化硫是0.1mol，硫酸铜是0.1mol，所以根据硫原子守恒可知剩余硫酸的物质的量是1.8mol－0.1mol－0.1mol＝1.6mol，浓度是1.6mol÷0.1L＝16mol/L。