Question

【题目】将3.2gCu与足量的浓硫酸在加热条件下充分反应。

(1)请写出反应的方程式_________________；

(2)若把反应后的溶液稀释至500mL，取出50mL，向其中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀2.33g，则稀释后所得溶液中SO42-的物质的量浓度为_______________。

(3)若把反应后的溶液稀释至500mL，加入铁粉。最多能溶解__________g铁粉

(4)把产生的气体缓缓通入100mLamol/L的NaOH溶液中，若反应物均无剩余，则a的取值范围是___________________。

(5)若浓疏酸中含溶质bmol，投入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的n(H2SO4)_______0.5bmol(填“>”、“<”或“=”)

Answer 1

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

【解析】试题分析：（1）铜与浓硫酸反应的而化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。（2）得到沉淀2．33g是Ba SO4，BaSO4物质的量为：2．33g÷233g/mol=0．01mol，SO42-的物质的量浓度为：0．01mol/0．05L=0．2 mol/L。（3） 3．2gCu的物质的量为3．2g÷64g/mol=0．05mol,则溶液中Cu2+的物质的量为0．05mol，反应后溶液稀释至500mL，溶液中SO42-的总物质的量为：0．2 mol/L×0．5L=0．1mol，SO42-的物质的量大于Cu2+，根据溶液中阴阳离子所带的电荷数相同，则溶液中还有H+，H+的物质的量为：0．05×2+n(H+) ×1=0．1×2，得n(H+)=0．1mol，根据Fe + Cu2+═Fe2++Cu 、2H++ Fe═Fe2++H2↑，0．05mol的Cu2+，和0．1mol的H+完全反应消耗Fe的物质的量为0．1mol，质量为5．6g。（4）产生的气体是SO2，根据反应方程式3．2gCu完全反应可以生成0．05mol的SO2，SO2通入到NaOH溶液中发生可能的反应有 ：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O、SO2+NaOH═NaHSO3，故NaOH的物质的量范围是：0．05mol≤n(NaOH)≤ 0．1mol，NaOH溶液的体积范围是：0．5L ≤a ≤ 1L。（5）由于随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变稀，成为稀硫酸后不能再与铜反应，故实际反应的铜要小于b mol，故还原的硫酸的物质的量n(H2SO4) ﹤0．5b mol