Question

向100 ml濃硫酸中加入64 g銅片，加熱一段時(shí)間后，至不再反應(yīng)為止，請(qǐng)回答下列問題：

（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                                。

（2）若反應(yīng)中有1.5 mol電子轉(zhuǎn)移，被還原的硫酸為          mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的SO₂氣體體積為                L。

（3）將（2）反應(yīng)后液體過濾，加水稀釋濾液至500 ml，加足量Zn粉，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L H₂，則反應(yīng)的Zn的質(zhì)量為      g，原濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為

      mol·L^-1。

 

Answer 1

【答案】

(1)Cu＋2H₂SO₄ (濃)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O

(2)0.75 mol；  16.8 L   (3)19.5 g;  18 mol·L^-1

【解析】考查根據(jù)方程式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算。

（1）在加熱的條件下，濃硫酸能和銅反應(yīng)，方程式為Cu＋2H₂SO₄ (濃)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。

（2）在反應(yīng)硫酸中硫的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋4價(jià)，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，所以若反應(yīng)中有1.5 mol電子轉(zhuǎn)移，被還原的硫酸為1.5mol÷2＝0.75 mol。生成的SO₂是0.75 mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.75 mol×22.4L＝16.8 L。同時(shí)生成硫酸銅是0.75mol，參加反應(yīng)的硫酸是1.5mol。

（3）稀釋后是稀硫酸，和鋅反應(yīng)生成氫氣，方程式為Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑。根據(jù)題意可知，氫氣是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，所以參加反應(yīng)的鋅也是0.3mol。但鋅也和溶液中的硫酸銅反應(yīng)，方程式為Zn＋CuSO₄=ZnSO₄＋Cu。根據(jù)（2）可知消耗鋅是0.75mol，所以消耗鋅的總質(zhì)量是1.05mol×65g/mol＝68.25g，參加反應(yīng)的硫酸是0.3mol。因此根據(jù)（2）可知原溶液中硫酸是1.5mol＋0.3mol＝1.8mol，所以硫酸的濃度是1.8mol÷0.1L＝18mol/L。