Question

将Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol/L浓H₂SO₄中，加热充分反应至固体物质完全溶解，冷却后将混合液稀释至1000mL，测得c（Cu²⁺）=0.3mol/L．试计算：
（1）反应过程中放出的气体在标准状况下的体积（不考虑气体在溶液中的溶解）．

 

（2）溶液稀释后，c（H⁺）是多少？

 

．

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算

专题：计算题

分析：（1）分别设出Cu与CuO的物质的量，根据质量为20.8g和反应后c（Cu²⁺）=0.3mol/L列方程组解得Cu与CuO的物质的量，Cu与浓硫酸反应放出气体，根据反应计算即可；
（2）用硫酸中氢离子的总量减去被Cu与CuO消耗掉的，即可求算出稀释后c（H⁺）．

解答： 解：设混合物中Cu的物质的量为x，CuO的物质的量为y．
根据混合物为20.8g可有：64x+80y=20.8…①
根据混合液稀释至1000mL，c（Cu²⁺）=0.3mol/L，可有：x+y=0.3…②
解①②得：x=0.2mol、y=0.1mol，
（1）Cu与浓硫酸反应放出SO₂气体，设生成气体的物质的量为amol，根据反应：
   Cu+2H₂SO₄ （浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O   
   1                        1
  0.2mol                   amol
可得：

1

0.2

=

1

a

     解得：a=0.2mol．
由于是标况下，故体积V=n?Vm=4.48L．
故答案为：4.48L；
（2）已知n（H₂SO₄）_总=0.05L×18.4mol/L=0.92mol      
n（H₂SO₄）_反应=2x+y=0.5mol                    
n（H₂SO₄）_余=0.92mol-0.5mol=0.42mol            
故 c（H ⁺）=0.42mol×2÷1L=0.84mol/L              
故答案为：0.84mol/L．

点评：本题考查了物质的量浓度的相关计算，掌握公式的使用是解题的关键，难度不大．