向 8g某一价或二价金属的氧化物固体中加入适量10%的稀H2SO4(密度为1.07g/cm3),使其完全溶解,已知所消耗

2个回答

  • (1)

    生成的O2的物资的量为:n(O2)=0.224/22.4 mol=0.01 mol

    所以O元素从-2价变为0价共失去电子的物质的量为:n(e-)=0.04mol

    若该金属元素的化合价为+1价,则

    根据得失电子总数相等可知:

    (1.28/M)×1=0.04即M=32即该元素为S,不是金属所以不符合题意

    若该金属元素的化合价为+2价,则

    根据得失电子总数相等可知:

    (1.28/M)×2=0.04即M=64即该元素为Cu,满足题意

    (2)由(1)得,该金属元素为Cu

    所以该氧化物为CuO且n(CuO)=8/80 mol=0.1 mol

    而n(H2SO4)=1.07×92×10%/98 mol=0.1 mol

    写出CuO与H2SO4的反应方程式:

    CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

    可知此时溶液中已经没有H2SO4(CuO、H2SO4恰好完全反应)

    而插入铂电极进行电解,

    其阳极的反应为:4H2O-4e-=2O2↑+4H+

    阴极的反应为:2Cu(2+)+4e-=2Cu

    由上式可知:每生成1mol的Cu,就产生2mol的H+

    电解完成后,共生成Cu的物质的量为:0.02mol

    所以生成的H+的物质的量为:0.02×2 mol=0.04 mol

    所以

    c(H2SO4)=n(H2SO4)/V=(1/2)n(H+)/V=(1/2)×0.04/0.092 mol/L=0.217 mol/L