Question

10．浓硫酸与铜在加热时发生反应，生成二氧化硫气体的体积为4.48 L（标准状况）． 试计算：（请写出计算过程）
（1）用双线桥法分析该反应电子转移的数目及方向． 
（2）反应过程中被还原硫酸的物质的量．
（3）若将反应后的溶液稀释至500 mL，计算该溶液中硫酸铜的物质的量浓度．

Answer 1

分析 铜和浓硫酸的反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，
（1）在Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O反应中，Cu元素化合价升高，失电子被氧化，S元素化合价降低，得电子被还原；铜失电子数=1（2-0）=2，硫酸得电子数=1（6-4）=2，该反应中转移电子数是2，据此分析；
（2）被还原的硫酸的物质的量等于二氧化硫的物质的量；
（3）根据稀释前后溶质的物质的量不变计算稀释后硫酸铜的浓度．

解答 解：（1）在Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O反应中，Cu元素化合价升高，失电子被氧化，S元素化合价降低，得电子被还原，H₂SO₄是氧化剂；铜失电子数=1（2-0）=2，硫酸得电子数=1（6-4）=2，该反应中转移电子数是2，用用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为：；
故答案为：；
（2）被还原的硫酸的物质的量等于二氧化硫的物质的量n（H₂SO₄）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2 mol，答：被还原硫酸的物质的量是0.2 mol；
（3）因为n（CuSO₄）=n（SO₂）溶液稀释前后溶质的物质的量不变，所以c（CuSO₄）=$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，
答：硫酸铜的浓度为0.4mol/L．

点评 本题考查了根据方程式进行计算，正确书写方程式是解本题关键，再结合物质之间的关系式进行解答，难度不大．