Question

【題目】已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發生如下反應（反應方程式已配平）：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+A↑+2H2O。試通過計算和推理完成下面的問題：

（1）A物質可以導致酸雨的形成。則A應該屬于________（用字母代號填寫）

a. 酸 b. 堿 c. 鹽 d. 酸性氧化物 e. 堿性氧化物

A物質可以使酸性KMnO4溶液褪色，此反應中________（填寫化學式，下同）失去電子，氧化劑是__________。

（2）一定量的銅片與100mL 18 mol/L的濃H2SO4充分反應，如果該反應過程中轉移了0.2mol電子，生成的CuSO4的質量為_____g，生成的A氣體在標準狀況下體積為_____L（假設氣體全部逸出），剩余的H2SO4的濃度為____________mol/L（忽略溶液體積的變化）。

Answer 1

【答案】 d SO2 KMnO4 16 2.24 16

【解析】（1）根據原子守恒判斷A物質是SO2；

（2）根據反應的化學方程式結合電子守恒、原子守恒計算。

（1）濃硫酸具有強氧化性，與銅反應生成硫酸銅、SO2和水，即A是SO2，SO2屬于酸性氧化物，答案選d；二氧化硫具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，該反應中酸性高錳酸鉀溶液作氧化劑，二氧化硫作還原劑，還原劑失電子、氧化劑得電子，所以該反應中SO2失電子，氧化劑是KMnO4；

（2）銅元素化合價從0價升高到+2價，失去2個電子，根據轉移電子守恒得溶解的n（Cu）=0.2mol÷2=0.1mol，根據Cu原子守恒得n（CuSO4）=n（Cu）=0.1mol，硫酸銅質量=nM=0.1mol×160g/mol=16g。根據方程式可知二氧化硫的物質的量是0.1mol，在標準狀況下的體積=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；反應前硫酸的物質的量是1.8mol，生成二氧化硫是0.1mol，硫酸銅是0.1mol，所以根據硫原子守恒可知剩余硫酸的物質的量是1.8mol－0.1mol－0.1mol＝1.6mol，濃度是1.6mol÷0.1L＝16mol/L。