Question

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1000mL，測得c（Cu²⁺）=0.3mol/L．試計算：
（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

考點：物質的量濃度的相關計算

專題：計算題

分析：（1）分別設出Cu與CuO的物質的量，根據質量為20.8g和反應后c（Cu²⁺）=0.3mol/L列方程組解得Cu與CuO的物質的量，Cu與濃硫酸反應放出氣體，根據反應計算即可；
（2）用硫酸中氫離子的總量減去被Cu與CuO消耗掉的，即可求算出稀釋后c（H⁺）．

解答： 解：設混合物中Cu的物質的量為x，CuO的物質的量為y．
根據混合物為20.8g可有：64x+80y=20.8…①
根據混合液稀釋至1000mL，c（Cu²⁺）=0.3mol/L，可有：x+y=0.3…②
解①②得：x=0.2mol、y=0.1mol，
（1）Cu與濃硫酸反應放出SO₂氣體，設生成氣體的物質的量為amol，根據反應：
   Cu+2H₂SO₄ （濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O   
   1                        1
  0.2mol                   amol
可得：

1

0.2

=

1

a

     解得：a=0.2mol．
由于是標況下，故體積V=n?Vm=4.48L．
故答案為：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              
故答案為：0.84mol/L．

點評：本題考查了物質的量濃度的相關計算，掌握公式的使用是解題的關鍵，難度不大．