Question

4．向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，充分反应后，收集到2.24L（标准状况）气体，过滤残留固体，干燥后称量，质量比加入的锌粉减轻了7.5g．试求：
（1）加入铜片的质量．
（2）原硫酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 根据反应方程式，判断反应的类型，根据气体的体积和固体质量的变化计算参加反应的铜和锌以及硫酸的物质的量，注意利用质量守恒定律．

解答 解：设加入Cu片的量为xmol，n（H₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
xmol  2xmol                 xmol
   CuSO₄+Zn═ZnSO₄+Cu
   xmol     xmol         xmol
      Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
  0.1mol 0.1mol          0.1mol
由Zn溶解，产生Cu质量减轻7.5g可得：65g/mol×（xmol+0.1mol）-64g/mol×xmol=7.5g
∴x=1，
∴加入铜片的质量为m（Cu）=1mol×64g/mol=64g
答：加入铜片的质量为64g．
（2）原 H₂SO₄的物质的量浓度 c（H₂SO₄）=$\frac{n}{V}$=$\frac{2×1mol+0.1mol}{0.115L}$=18.3mol/L
答：原硫酸的物质的量浓度为18.3mol/L．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意有关反应方程式的书写，以及题中数据的处理．