Question

14．向130mL某濃度的硫酸溶液中加入一定量的銅片，在微熱條件下反應，待銅片完全溶解，冷卻后將溶液稀釋至500mL，再加入過量鐵粉，使之充分反應，生成的氣體在標況下的體積為16.8L；過濾得到殘留固體，經(jīng)干燥、稱量，比原鐵粉質(zhì)量減輕了35.6g．
（1）與濃硫酸反應的銅片的質(zhì)量為51.2 g
（2）原濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.1mol/L．

Answer 1

分析 根據(jù)反應方程式，判斷反應的類型，根據(jù)氣體的體積和固體質(zhì)量的變化計算參加反應的銅和鋅以及硫酸的物質(zhì)的量，注意利用質(zhì)量守恒定律．

解答 解：（1）設(shè)加入Cu片的量為xmol，n（H₂）=$\frac{16.8L}{22.4L/mol}$=0.75mol
  Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
   xmol  2xmol                     xmol
   CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu
     xmol   xmol           xmol
     Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
  0.75mol 0.75mol       0.75mol
由Fe溶解，產(chǎn)生Cu質(zhì)量減輕35.6g可得：56g/mol×（xmol+0.75mol）-64g/mol×xmol=35.6g
∴x=0.8
∴加入Cu的質(zhì)量為m（Cu）=64x=64×0.8=51.2g
答：與濃硫酸反應的銅片的質(zhì)量為51.2g；
（2）原 H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度 c（H₂SO₄）=$\frac{2×0.8mol+0.75mol}{0.13L}$=18.1mol/L
答：原濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.1mol/L．

點評 本題考查化學方程式的計算，題目難度中等，注意有關(guān)反應方程式的書寫，以及題中數(shù)據(jù)的處理．