將一定量的銅粉加入100mL濃硫酸中,加熱,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)后的溶液稀釋到500mL,再向其中加入足量鐵粉,又放出13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體.
(1)寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)計(jì)算原濃硫酸的物質(zhì)的量濃度
(3)計(jì)算最終溶解的鐵粉的質(zhì)量.
(1)銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O,
答:反應(yīng)方程式為Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)n(SO2)=
13.44L
22.4L/mol
=0.6mol,n(H2)=
13.44L
22.4L/mol
=0.6mol,
由Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O可知,n1(H2SO4)=2n(SO2)=1.2mol,
由Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知,n2(H2SO4)=n(H2)=0.6mol,
故c(H2SO4)=(1.2mol+0.6mol)÷0.1L=18mol/L,
答:原濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18mol/L.
(3)最終為FeSO4溶液,根據(jù)硫原子守恒可知n(FeSO4)=1.2mol+0.6mol-0.6mol=1.2mol,
根據(jù)Fe元素守恒可知n(Fe)=n(FeSO4)=1.2mol,故溶解m(Fe)=1.2×56g/mol=67.2g,
答:最終溶解的鐵粉的質(zhì)量為67.2g.
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