Question

向120mL浓硫酸中加入64g铜片，加热一段时间后至不再反应为止．
（1）在标准状况下，测得反应中共生成SO₂16.8L，计算被还原的硫酸的物质的量是多少？
（2）将反应后的混合物加水稀释到200mL并除去不溶物，加入足量的锌粉，放出9.408L氢气（标准状况下），计算原浓硫酸的物质的量浓度为多少？

Answer 1

分析：（1）发生反应Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+H₂O，根据n=

V

Vm

计算n（SO₂），被还原的硫酸生成SO₂，根据硫原子守恒计算被还原的硫酸；
（2）发生反应CuSO₄+Zn=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，最后的溶液中溶质为ZnSO₄，根据n（SO₂）计算硫酸铜的物质的量，根据氢气的体积计算与Zn反应硫酸的物质的量，根据硫元素转化n_原来（H₂SO₄）=n（CuSO₄）+n（SO₂）+n_与Zn反应（H₂SO₄），再根据c=

n

V

计算．

解答：解：（1）n（SO₂）=

16.8L

22.4L/mol

=0.75，被还原的硫酸生成SO₂，根据硫原子守恒可知被还原的硫酸为0.75mol，
答：被还原的硫酸的物质的量是0.75mol．
（2）发生反应CuSO₄+Zn=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，根据硫元素转化n_原来（H₂SO₄）=n（CuSO₄）+n（SO₂）+n_与Zn反应（H₂SO₄），
Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+H₂O，
               0.75mol  0.75mol
9.408L氢气的物质的量=

9.408L

22.4L/mol

=0.42mol      
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
  0.42mol    0.42mol
故原硫酸溶液中n_原来（H₂SO₄）=n（CuSO₄）+n（SO₂）+n_与Zn反应（H₂SO₄）=0.75mol+0.75mol+0.42mol=1.92mol，
故原H₂SO₄的物质的量浓度 c（H₂SO₄）=

1.92mol

0.12mol

=16mol/L，
答：原硫酸的物质的量浓度为16mol/L．

点评：本题考查根据方程式的有关计算，难度中等，清楚发生的反应是解题的关键，注意根据守恒计算的计算．