Question

銅是生活中常見(jiàn)的金屬，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H₂O₂溶液后，溶液很快變藍(lán)色，試寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會(huì)析出Cu₂（OH）₂CO₃綠色固體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）火法煉銅的原理：Cu₂S+O₂

高溫  .

 2Cu+SO₂，在該反應(yīng)中每生成1mol Cu，轉(zhuǎn)移

 

mol e^-．
（4）以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是

 

（填選項(xiàng)字母）．
a．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)           
b．溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)
c．電解過(guò)程中，陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等   
d．利用陽(yáng)極泥可回收Al、Zn等金屬
（5）據(jù)報(bào)道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦CuFeS₂氧化成硫酸鹽：4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂=4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．利用反應(yīng)后的溶液，按如下流程可制備膽礬（CuSO₄?5H₂O）：

①檢驗(yàn)溶液B中Fe³⁺是否被除盡的實(shí)驗(yàn)方法

 

．
②在實(shí)驗(yàn)室中，設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅（要求：一種方案只用一個(gè)反應(yīng)來(lái)完成）．寫出兩種方案中涉及的化學(xué)方程式：方案一：

 

；方案二：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),電解原理,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：（1）Cu和稀硫酸的混合物中滴入H₂O₂溶液很快變藍(lán)色，說(shuō)明銅被氧化生成Cu²⁺；
（2）結(jié)合反應(yīng)物和生成物從質(zhì)量守恒的角度書寫化學(xué)方程式；
（3）反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由+1價(jià)將低到0價(jià)，O元素化合價(jià)由0價(jià)降低到-2價(jià)，S元素化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià)；
（4）a、精煉銅時(shí)，粗銅做陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；
b、溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)；
c、比銅活潑的金屬先放電；
d、反應(yīng)中有熱能產(chǎn)生Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落；
（5）據(jù)鐵離子的性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液變紅色，若無(wú)紅色出現(xiàn)這么鐵離子除凈；
③溶液B為硫酸銅溶液，可以加入鐵粉置換銅得到，也可以通過(guò)電解硫酸銅溶液得到；

解答： 解：（1）金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應(yīng)，但再加入H₂O₂溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明過(guò)氧化氫在酸性溶液中具有氧化性溶解銅，離子方程式為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
（2）將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會(huì)析出Cu₂（OH）₂CO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃，故答案為：2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由+1價(jià)將低到0價(jià)，O元素化合價(jià)由0價(jià)降低到-2價(jià)，S元素化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià)，由方程式可知生成2molCu，轉(zhuǎn)移6mol電子，則該反應(yīng)中每生成1molCu，轉(zhuǎn)移3電子，故答案為：3；
（4）a．精煉銅時(shí)，粗銅做陽(yáng)極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)故a正確；　　　　　　　 
b．溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)，故b正確；
c．比銅活潑的金屬先放電，所以陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化不相等，故c錯(cuò)誤；　         
d．Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落，利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故d錯(cuò)誤；
故答案為：ab；
（5）檢驗(yàn)溶液B中Fe³⁺是否被除盡的試劑是KSCN溶液，加入KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子；
故答案為：加入KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子；
③硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；也可以惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
故答案為：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查銅及其化合物的性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及題給信息，結(jié)合元素的化合價(jià)的變化以及反應(yīng)的現(xiàn)象解答該題，難度不大．