问题
计算题
向铜片中加入某浓度的硫酸120 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量铁粉，使之充分反应收集到标准状况下氢气2.24 L，过滤残留固体，干燥后称量，质量增加了2.4g。
⑴求溶解的铜的质量。
⑵求原硫酸溶液的物质的量浓度。
答案
⑴根据题意发生如下反应：
①Cu＋2H2SO4(浓)
CuSO4＋SO2↑＋H2O
②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ③Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
由于n(H2)=
＝0.1 mol
所以反应②中溶解的Fe为0.1 mol，固体减少，质量为5.6 g，那么在反应③中固体增加质量为5.6+2.4＝8 g
因此，溶解的Cu为1 mol，即m(Cu)＝64 g
⑵硫酸的总物质的量为n(H2SO4)＝2 mol＋0.1 mol＝2.1 mol
∴c(H2SO4)＝
＝17.5 mol/L