Question

2．將一定量的銅粉加入100mL濃硫酸中，加熱發(fā)生反應(yīng)：Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，充分反應(yīng)后放出13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，固體有剩余，將反應(yīng)后的溶液加水稀釋至500mL．請(qǐng)按要求回答下列問題：
（1）請(qǐng)用雙線橋法分析該反應(yīng)：．
（2）濃硫酸在該反應(yīng)中的作用是強(qiáng)氧化劑和酸．
（3）反應(yīng)后Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為多少？（簡(jiǎn)要寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、S元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?4價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2；
（2）硫酸在反應(yīng)中部分S元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?4價(jià)，部分硫酸中各元素化合價(jià)不變；
（3）n（SO₂）=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根據(jù)二氧化硫和銅離子之間的關(guān)系式計(jì)算銅離子物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算銅離子濃度．

解答 解：（1）該反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、S元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?4價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，所以其電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（2）硫酸在反應(yīng)中部分S元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?4價(jià)，部分硫酸中各元素化合價(jià)不變，所以濃硫酸作酸和強(qiáng)氧化劑，故答案為：酸、氧化劑；
（3）n（SO₂）=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根據(jù)二氧化硫和銅離子之間的關(guān)系式得n（SO₂）=n（Cu ²⁺）=0.6mol，c（Cu ²⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.6mol}{0.5L}$=1.2mol/L，
答：銅離子濃度為1.2mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題以Cu和濃硫酸的反應(yīng)為載體考查氧化還原反應(yīng)方程式的計(jì)算，明確各個(gè)物理量之間的關(guān)系即可解答，難點(diǎn)是標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，題目難度不大．