Question

向铜片中加入115 mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到2.24 L(标准状况)气体。过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5 g。求原硫酸的物质的量浓度。

Answer 1

18.3 mol·L^-1

解析:据S元素守恒：n(H₂SO₄)=n(ZnSO₄)+n(SO₂),n(H₂)=0.1 mol。所以，与H₂SO₄反应生成H₂的Zn的物质的量n(Zn)=0.1 mol，质量m(Zn)=6.5 g。

CuSO₄+Zn    Cu + ZnSO₄  Δm

1 mol   65 g      64 g  1 mol   1 g

   a                                 b     7.5 g-6.5 g=1 g

所以,a=1 mol,b=1 mol，即此反应生成ZnSO₄ 1 mol。

Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

已知n(CuSO₄)=1 mol，故有n(SO₂)=1 mol。

故n(H₂SO₄)=n(ZnSO₄)+n(SO₂)=1 mol+0.1 mol+1 mol=2.1 mol,