Question

50 mL浓H₂SO₄溶液(足量)中加入3.2 g Cu，在加热条件下充分反应：

(1)反应消耗的H₂SO₄的物质的量是_____________，生成SO₂的体积为(标准状况下)____________mL。

(2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a mol/L，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H₂SO₄)_______0.025a mol(填“等于”、“大于”或“小于”)。

(3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，取出50 mL，并向取出液中加入足量的BaCl₂溶液，得到沉淀19.81 g，则原浓硫酸的物质的量浓度为_____________。

Answer

0.1 1 120 小于 18

【解析】

（1）发生的反应是Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，因为硫酸是过量的，因此根据铜进行计算，n(Cu)==0.05mol，消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(Cu)=2×0.05mol=0.1mol，产生V(SO2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，即1120mL；

（2）在Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，被还原的硫酸的物质的量是参加反应的硫酸的一半。硫酸不足，铜过量，因此根据硫酸进行计算，被还原硫酸的物质的量为50×10－3×mol=0.025amol，但铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸浓度降低，转化成稀硫酸，反应停止，即被还原的稀硫酸的物质的量小于0.025amol；

（3）根据反应方程式，硫酸一部分起酸性，一部分作氧化剂，因此根据硫元素守恒，n(H2SO4)=[n(SO42－)＋n(SO2)] mol=( ＋) mol=0.9mol，因此c(H2SO4)==18mol·L－1。