Question

銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用，銅在化合物中的常見化合價有+l、+2．已知Cu₂O與稀硫酸反應(yīng)，溶液呈藍色．
（1）工業(yè)上可用Cu₂S+O₂

△   .

2Cu+SO₂反應(yīng)制取粗銅，當有32gCu₂S消耗時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是

 

．
（2）將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50℃，加入H₂O₂，反應(yīng)一段時間后，升溫到60℃，再反應(yīng)一段時間后可制得硫酸銅，溫度控制在50℃-60℃的兩個原因除了加快反應(yīng)速率外，還有

 

．在CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，寫出生成CuCl的離子方程式

 

．
（3）某小組同學(xué)在做銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗時，發(fā)現(xiàn)銅片表面有黑色固體生成．
①甲同學(xué)猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化學(xué)方程式表示為：Cu+H₂SO₄

△   .

 

②乙同學(xué)認為：黑色固體除CuO外還可能含有Cu₂S和CuS．其理由可能是

 

（填字母）
a  Cu₂S和CuS都是黑色的
b  銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)，還可能放出O₂
c  濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑，Cu的化合價上升與S的化合價下降有多種可能
（4）現(xiàn)向Cu、Cu₂O和CuO組成的混合物中，加入1L 0.6mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同時收集到2240mL NO氣體（標準狀況）．Cu₂O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式

 

．若將上述混合物用足量的H₂加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為

 

g．若混合物中含0.1mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng)，至少消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）化合價升高的反應(yīng)為-2價的S升高至+4價，據(jù)此即可計算；
（2）H₂O₂在較高溫度時更容易分解，溫度控制在50℃-60℃，可以防止H₂O₂分解；根據(jù)氧化還原原理以及原子守恒，寫出離子反應(yīng)方程式即可；
（3）①濃硫酸把銅氧化為CuO，本身被還原為SO₂，同時生成水，據(jù)此得解；
②從物質(zhì)的顏色判斷：Cu₂S和CuS的顏色也是黑色的；Cu單質(zhì)可被氧化為+2價或+1價銅，濃硫酸中的S元素也可被還原為多種低價態(tài)；
（4）稀硝酸可把+1價Cu氧化為+2價Cu，同時被還原為NO，根據(jù)氧化還原規(guī)律可寫成離子方程式；HNO₃的總量為0.6mol，作為氧化劑反應(yīng)的HNO₃被還原為NO，其物質(zhì)的量為：2.24L÷22．L/mol=0.1mol，那么起到酸性作用的HNO₃為：0.6mol-0.1mol=0.5mol，這部分HNO₃轉(zhuǎn)化為了Cu（NO₃）₂，根據(jù)元素守恒計算即可．

解答： 解：（1）化合價升高的反應(yīng)為-2價的S升高至+4價，所以32gCu₂S的物質(zhì)的量為：

32g

160g/mol

=0.5mol，故反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為：0.5mol×6N_Amol^-1=1.2N_A，
故答案為：1.2N_A；
（2）因為H₂O₂在較高溫度時更容易分解，所以溫度控制在50℃-60℃，可以防止H₂O₂分解；根據(jù)氧化還原原理，Cu²⁺把SO₃²?氧化為SO₄²?，根據(jù)原子守恒，反應(yīng)物除Cu²⁺、Cl?、SO₃²?外，還有H₂O，產(chǎn)物還有H⁺，配平得：Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O

△   .

CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：防止H₂O₂分解；2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O

△   .

2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（3）①濃硫酸把銅氧化為CuO，本身被還原為SO₂，同時生成水，故答案為：CuO+SO₂↑+H₂O；
②從物質(zhì)的顏色判斷：Cu₂S和CuS的顏色也是黑色的，故a項正確；Cu單質(zhì)可被氧化為+2價或+1價銅，濃硫酸中的S元素也可被還原為多種低價態(tài)，故c項正確，故答案為：ac；
（4）稀硝酸可把+1價Cu氧化為+2價Cu，同時被還原為NO，根據(jù)氧化還原規(guī)律可寫成離子方程式；HNO₃的總量為0.6mol，作為氧化劑反應(yīng)的HNO₃被還原為NO，其物質(zhì)的量為2.24L÷22．L/mol=0.1mol，那么起到酸性作用的HNO₃為：0.6mol-0.1mol=0.5mol，這部分HNO₃轉(zhuǎn)化為了Cu（NO₃）₂，根據(jù)元素守恒可知，原化合物中Cu元素的物質(zhì)的量與起到酸性作用的HNO₃的物質(zhì)的量之比為1：2，H₂還原最終得到Cu為：0.5mol÷2×64g/mol=16g；若混合物中含0.1 mol Cu，根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失總數(shù)相等可得：2×0.1mol+2×n（Cu₂O）=3×0.1mol，n（Cu₂O）=0.05mol，根據(jù)題目所給信息Cu₂O與稀硫酸反應(yīng)，溶液呈藍色，說明生成了Cu²⁺，離子方程式為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，則0.05mol Cu₂O完全反應(yīng)需要H₂SO₄0.05mol n（CuO）=0.25mol-0.1mol-2×0.05mol=0.05mol，0.05molCuO 完全反應(yīng)需要H₂SO₄0.05mol，所以共消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量為0.1mol，故答案為：3 Cu₂O+14 H⁺+2 NO₃^-=6 Cu²⁺+2 NO↑+7 H₂O；16；0.1 mol．

點評：本題考查電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計算、化學(xué)方程式和離子方程式的書寫、反應(yīng)條件的分析以及化學(xué)計算．