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向铜片中加入115mL某浓度的硫酸,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将其溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,使之充分反应,收集到2.24L(标准状况)气体.过滤得残留固体,干燥后,质量减轻了7.5g.求原硫酸的物质的量浓度。_____________

 

答案:
18.3mol/L 【解析】 铜与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,铜片全部溶解后的溶液中含有硫酸铜和硫酸,再加入足量锌粉,发生反应CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑。 n(H2)==0.1mol, , 该反应消耗锌的质量是0.1mol×65g/mol=6.5g,消耗硫酸的物质的量是0.1mol; 则CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu反应固体质量减少为7.5g-0.1mol×65g/mol=1g, 参加反应的硫酸铜的物质的量是1mol; 由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O可知,参加该反应的硫酸为2mol; 根据硫元素守恒:n原(H2SO4)= 2mol+0.1mol=2.1mol, 原H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)==18.3mol/L, 答:原硫酸的物质的量浓度为18.3mol/L。
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