Question

兩份等質(zhì)量的銅片，一份直接與足量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.0%的濃硫酸(密度為1.84 g·cm^－3)反應(yīng)，另一份先制成氧化銅，再與足量的稀硫酸反應(yīng)。結(jié)果兩種方法得到的硫酸銅質(zhì)量相等，消耗兩酸的體積也相等。求濃、稀硫酸的物質(zhì)的量濃度。?

Answer 1

解析：本題有多種解法，但須先求出濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度。為方便計(jì)算，設(shè)有濃H₂SO₄ 1 L，則濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為：

?

下面是計(jì)算稀H₂SO₄物質(zhì)的量濃度的兩種方法。

方法1(一般解法)：先求濃H₂SO₄的體積：

Cu+2H₂SO₄(濃)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

1.00 mol Cu消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量為2.00 mol,其質(zhì)量為：

?m(H₂SO₄)=98 g· mol^－1×2.00 mol=196 g

則1.00 mol Cu消耗濃H₂SO₄的體積為：

?

再求稀H₂SO₄的濃度：

2Cu+O₂2CuO           CuO+ H₂SO₄(稀)=CuSO₄+H₂O

Cu與H₂SO₄(稀)的關(guān)系式為：Cu～H₂SO₄

相當(dāng)于1.00 mol Cu消耗1.00 mol H₂SO₄(稀)，由于所耗濃、稀H₂SO₄的體積相等，所以稀H₂SO₄的濃度為：

?

方法2(巧解法)：比較兩種方法，可知1.00 mol Cu消耗2.00 mol濃H₂SO₄，1.00 mol Cu消耗1.00 mol稀H₂SO₄。由于所耗濃、稀H₂SO₄的體積相等，所以

?

答案：c(濃H₂SO₄)=18.4 mol·L^－1,c(稀H₂SO₄)=9.20 mol·L^－1