将Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol/L浓H2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000mL,测得c(Cu2+)=0.3mol/L.试计算:(1)反应过程中放出的气体在标准状况下的体积(不考虑气体在溶液中的溶解).______(2)溶液稀释后,c(H+)是多少?______.

问题描述:

将Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol/L浓H2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000mL,测得c(Cu2+)=0.3mol/L.试计算:
(1)反应过程中放出的气体在标准状况下的体积(不考虑气体在溶液中的溶解).______
(2)溶液稀释后,c(H+)是多少?______.

设混合物中Cu的物质的量为x,CuO的物质的量为y.
根据混合物为20.8g可有:64x+80y=20.8…①
根据混合液稀释至1000mL,c(Cu2+)=0.3mol/L,可有:x+y=0.3…②
解①②得:x=0.2mol、y=0.1mol,
(1)Cu与浓硫酸反应放出SO2气体,设生成气体的物质的量为amol,根据反应:
   Cu+2H2SO4 (浓)

  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O   
   1                             1
  0.2mol                        amol
可得:
1
0.2
=
1
a
     解得:a=0.2mol.
由于是标况下,故体积V=n•Vm=4.48L.
故答案为:4.48L;
(2)已知n(H2SO4=0.05L×18.4mol/L=0.92mol      
n(H2SO4反应=2x+y=0.5mol                    
n(H2SO4=0.92mol-0.5mol=0.42mol            
故 c(H +)=0.42mol×2÷1L=0.84mol/L              
故答案为:0.84mol/L.
答案解析:(1)分别设出Cu与CuO的物质的量,根据质量为20.8g和反应后c(Cu2+)=0.3mol/L列方程组解得Cu与CuO的物质的量,Cu与浓硫酸反应放出气体,根据反应计算即可;
(2)用硫酸中氢离子的总量减去被Cu与CuO消耗掉的,即可求算出稀释后c(H+).
考试点:物质的量浓度的相关计算.
知识点:本题考查了物质的量浓度的相关计算,掌握公式的使用是解题的关键,难度不大.