Question

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

 

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

 

．
（3）火法煉銅的原理：Cu₂S+O₂

高溫  .

 2Cu+SO₂，在該反應中每生成1mol Cu，轉(zhuǎn)移

 

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

 

（填選項字母）．
a．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應           
b．溶液中Cu²⁺向陰極移動
c．電解過程中，陽極和陰極的質(zhì)量變化相等   
d．利用陽極泥可回收Al、Zn等金屬
（5）據(jù)報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細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．利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬（CuSO₄?5H₂O）：

①檢驗溶液B中Fe³⁺是否被除盡的實驗方法

 

．
②在實驗室中，設(shè)計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅（要求：一種方案只用一個反應來完成）．寫出兩種方案中涉及的化學方程式：方案一：

 

；方案二：

 

．

Answer 1

考點：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溶液很快變藍色，說明銅被氧化生成Cu²⁺；
（2）結(jié)合反應物和生成物從質(zhì)量守恒的角度書寫化學方程式；
（3）反應中Cu元素化合價由+1價將低到0價，O元素化合價由0價降低到-2價，S元素化合價由-2價升高到+4價；
（4）a、精煉銅時，粗銅做陽極，發(fā)生氧化反應；
b、溶液中Cu²⁺向陰極移動；
c、比銅活潑的金屬先放電；
d、反應中有熱能產(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)進行驗證，鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液變紅色，若無紅色出現(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，但再加入H₂O₂溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{色，說明過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，會析出Cu₂（OH）₂CO₃，反應的化學方程式為2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃，故答案為：2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃；
（3）反應中Cu元素化合價由+1價將低到0價，O元素化合價由0價降低到-2價，S元素化合價由-2價升高到+4價，由方程式可知生成2molCu，轉(zhuǎn)移6mol電子，則該反應中每生成1molCu，轉(zhuǎn)移3電子，故答案為：3；
（4）a．精煉銅時，粗銅做陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應故a正確；　　　　　　　 
b．溶液中Cu²⁺向陰極移動，故b正確；
c．比銅活潑的金屬先放電，所以陽極和陰極的質(zhì)量變化不相等，故c錯誤；　         
d．Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落，利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故d錯誤；
故答案為：ab；
（5）檢驗溶液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的化學方程式為：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu；也可以惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應的化學方程式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

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

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；

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