Question

9．实验室中，用一小片铜与5mL浓硫酸在试管中充分反应，将反应后得溶液稀释到200mL，测得pH=1．将生成的SO₂气体用50mL 1.2mol•L^-1 NaOH溶液吸收，得到的NaHSO₃和Na₂SO₃的混合液中，两种溶质的物质的量恰好相等．
（1）参加反应的铜的质量为2.56g．
（2）浓硫酸物质的量浓度为18mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根据钠原子守恒计算出的物质的量，再S原子守恒计算出SO₂的物质的量，根据方程式计算Cu的物质的量和质量；
（2）根据方程式计算参加反应的硫酸，再根据溶液中氢离子浓度计算出未反应的硫酸，然后计算浓硫酸的浓度．

解答 解：（1）SO₂气体用50mL 1.2mol•L^-1 NaOH溶液吸收，得到的NaHSO₃和Na₂SO₃的混合液中，两种溶质的物质的量恰好相等，设各为xmol，
则n（Na）=2x+x=3x=0.05L×1.2mol/L=0.06mol，所以x=0.02mol，
S原子守恒可知，n（SO₂）=0.02mol+0.02mol=0.04mol；
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，则n（Cu）=n（SO₂）=0.04mol，则m（Cu）=0.04mol×64g/mol=2.56g；
故答案为：2.56；
（2）根据方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，参加反应的n（H₂SO₄）=2n（SO₂）=0.04mol×2=0.08mol，
溶液中剩余的硫酸为n（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$×n（H⁺）=$\frac{1}{2}$×0.2L×0.1mol/L=0.01mol，
所以浓硫酸物质的量浓度为c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.08mol+0.01mol}{0.005L}$=18mol/L；
故答案为：18．

点评 本题考查化学方程式的计算，根据题给信息确定气体成分是解本题关键，会利用守恒思想解答问题，题目难度不大．