Question

（6分）將Cu與CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol／L濃H₂SO₄中，加熱充分反應至固體物質完全溶解，冷卻后將混合液稀釋至1000 mL，測得c（Cu²⁺）=0.3 mol／L。試計算：（本題無計算過程不給分）

（1）反應過程中放出的氣體在標準狀況下的體積（不考慮氣體在溶液中的溶解）。

（2）溶液稀釋后，c（H⁺）是多少？

 

Answer 1

（1）4.48L  （3分）   （2）0.84mol/L（3分）

解析:有關化學方程式：

① CuO + H₂SO₄ === CuSO₄+ H₂O

② Cu+2H₂SO₄ （濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

設混合物中Cu的物質的量為x，CuO的物質的量為y

有：64x + 80y＝20.8…………………………①

x + y ＝0.3………………………………②

解得：x＝0.2mol              y＝0.1mol

（1）V（SO₂）＝0.2mol×22.4L/mol ＝ 4.48L

（2）已知n（H₂SO₄）_總＝0.05L×18.4mol/L＝0.92mol

n（H₂SO₄）_反應＝2x + y＝0.5mol

n（H₂SO₄）_余＝0.92mol－0.5mol＝0.42mol

     故 c（H ⁺）＝0.42mol×2÷1L＝0.84mol/L