Question

10．将一定量Cu投入到100mL18mol•L^-1的浓硫酸中，加热使之充分反应，在标准状况下收集到4.48L气体（假设气体全部逸出）．请计算：
（1）收集到气体的物质的量为0.2mol．
（2）若往反应后的溶液中加入NaOH溶液，并使得溶液中的Cu²⁺完全沉淀，至少需要8mol•L^-1NaOH400mL．

Answer 1

分析 （1）标准状况下V_m=22.4L/mol，带入n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算；
（2）Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，根据SO₂的物质的量得到剩余硫酸、生成CuSO₄的物质的量，然后根据H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O、CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓计算．

解答 解：标准状况下V_m=22.4L/mol，4.48L二氧化硫的物质的量n=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
故答案为：0.2；
（2）设生成0.2molSO₂时消耗硫酸的物质的量为x，生成的物质的量为y，则
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
    2               1    1
    x               y    0.2mol
$\frac{2}{x}=\frac{1}{y}=\frac{1}{0.2mol}$，解得x=0.4mol，y=0.2mol，
剩余硫酸的物质的量为0.1L×18mol•L^-1-0.4mol=1.4mol，
 H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O     CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
1.4mol 2.8mol              0.2mol  0.4mol
共需要NaOH的物质的量为2.8mol+0.4mol=3.2mol，
至少需要8mol•L^-1NaOH的体积V=$\frac{3.2mol}{8mol/L}$=0.4L=400ml，
故答案为：400．

点评 本题考查了化学方程式的计算，难度不大，明确物质变化过程中发生的化学反应的并能正确书写化学反应方程式是关键．