Question

【題目】將3.2gCu與足量的濃硫酸在加熱條件下充分反應。

(1)請寫出反應的方程式_________________；

(2)若把反應后的溶液稀釋至500mL，取出50mL，向其中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀2.33g，則稀釋后所得溶液中SO42-的物質的量濃度為_______________。

(3)若把反應后的溶液稀釋至500mL，加入鐵粉。最多能溶解__________g鐵粉

(4)把產生的氣體緩緩通入100mLamol/L的NaOH溶液中，若反應物均無剩余，則a的取值范圍是___________________。

(5)若濃疏酸中含溶質bmol，投入足量的銅片并加熱，充分反應后，被還原的硫酸的物質的n(H2SO4)_______0.5bmol(填“>”、“<”或“=”)

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O 0.2mol/L 5.6 0.5≤a≤1 <

【解析】試題分析：（1）銅與濃硫酸反應的而化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O。（2）得到沉淀2．33g是Ba SO4，BaSO4物質的量為：2．33g÷233g/mol=0．01mol，SO42-的物質的量濃度為：0．01mol/0．05L=0．2 mol/L。（3） 3．2gCu的物質的量為3．2g÷64g/mol=0．05mol,則溶液中Cu2+的物質的量為0．05mol，反應后溶液稀釋至500mL，溶液中SO42-的總物質的量為：0．2 mol/L×0．5L=0．1mol，SO42-的物質的量大于Cu2+，根據溶液中陰陽離子所帶的電荷數相同，則溶液中還有H+，H+的物質的量為：0．05×2+n(H+) ×1=0．1×2，得n(H+)=0．1mol，根據Fe + Cu2+═Fe2++Cu 、2H++ Fe═Fe2++H2↑，0．05mol的Cu2+，和0．1mol的H+完全反應消耗Fe的物質的量為0．1mol，質量為5．6g。（4）產生的氣體是SO2，根據反應方程式3．2gCu完全反應可以生成0．05mol的SO2，SO2通入到NaOH溶液中發生可能的反應有 ：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O、SO2+NaOH═NaHSO3，故NaOH的物質的量范圍是：0．05mol≤n(NaOH)≤ 0．1mol，NaOH溶液的體積范圍是：0．5L ≤a ≤ 1L。（5）由于隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，成為稀硫酸后不能再與銅反應，故實際反應的銅要小于b mol，故還原的硫酸的物質的量n(H2SO4) ﹤0．5b mol