高校问答吉大附中李明霞:化学求解
来源：百度文库 编辑：高校问答 时间：2024/05/10 19:20:12
在0。15升某浓度浓硫酸中加入铜片，加热使之反应，待铜片全部溶解后冷却，稀释定容为1.00升。取0.05升稀释后溶液，加入足量还原铁粉，充分反应后收到1.68升（标准状况）气体。将残留固体经过滤，洗涤，干燥，冷却后，质量减少了3.96克，计算原硫酸物质量浓度？
分析：
“加入足量还原铁粉，充分反应后收到1.68升（标准状况）气体。”因为氧化性：Cu2+>H+，且现有氢气生成，所以Cu2+全部被Fe还原。
由“收到1.68升（标准状况）气体（氢气）”可得与H+反应的铁有0.075mol，合4.2g。现“质量减少了3.96克”，可知铁与Cu2+反应使质量增加0.24g。根据CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，用比例式可得：nCu=0.03mol
由1molCu——2molH2SO4,且“铜片全部溶解”，可得H2SO4有0.06mol,再加与铁粉反应的H2SO4（铁粉过量，根据氢气的量算出有H2SO40.075mol),共0.135mol。转换为稀释前，nH2SO4=0.135*1/0.05=2.7mol
所以c(H2SO4)=2.7/0.15=18mol/L
H2SO4+Fe=FeSO4+H2
算得n(H2)=0.075mol--0.075molFe--0.075molH2SO4
固体减少0.075*56=4.2g
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu(设m摩CuSO4参加这一反应)
则Fe=56m,Cu=64m,固体增加64m-56m=4.2-3.96
m=0.03
所以，稀释后CuSO4=0.03mol,H2SO4=0.075mol
所以，稀释前CuSO4=0.6mol,H2SO4=1.5mol
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O
可得n(H2SO4)=2*n(CuSO4)=1.2mol
所以H2SO4共1.5+1.2=2.7mol
所以c(H2SO4)=2.7/0.15=18mol/L