Question

有人用經(jīng)過粉碎的含較多有機(jī)物雜質(zhì)的粗銅，通過如圖1步驟制取硫酸銅晶體．
（1）若步驟①灼燒溫度過高會產(chǎn)生副產(chǎn)物氧化亞銅（銅為+1價），其化學(xué)式為

 

；
（2）寫出步驟②中氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；
（3）步驟②中，銅與稀硫酸不能直接發(fā)生置換反應(yīng)的原因是

 

；
（4）反應(yīng)途徑Ⅰ和Ⅱ，分別有下列反應(yīng)發(fā)生：
途徑Ⅰ：2Cu+O₂+2H₂SO₄

△   .

2CuSO₄+2H₂O
途徑Ⅱ：Cu+H₂O₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O
請選擇你認(rèn)為更合適于實際應(yīng)用的途徑，并說明理由：

 

；
（5）根據(jù)圖2，步驟④的結(jié)晶方法是

 

；
（6）若800kg粗制氧化銅（其中單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%）通過途徑Ⅱ轉(zhuǎn)化為硫酸銅，計算參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量．（寫出計算過程）

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,結(jié)晶的原理、方法及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)式的書寫及意義,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)化合物化學(xué)式的書寫一般規(guī)律：金屬在前，非金屬在后；氧化物中氧在后，原子個數(shù)不能漏，正負(fù)化合價代數(shù)和為零解答；
（2）根據(jù)氧化銅可以和稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅溶液，同時生成了水，可以據(jù)此完成解答；
（3）根據(jù)金屬銅在金屬活動性順序表中處于H元素后，不能跟稀硫酸發(fā)生反應(yīng)解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)途徑分析解答；
（5）根據(jù)硫酸銅的溶解度隨溫度的升高而增大解答；
（6）根據(jù)銅的質(zhì)量利用化學(xué)方程求出過氧化氫的質(zhì)量．

解答：解：
（1）氧化亞銅中銅元素顯+1價，氧元素顯-2價，其化學(xué)式為Cu₂O；
（2）氧化銅可以和稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅溶液，所以可以觀察到黑色粉末消失，溶液呈藍(lán)色；該反應(yīng)同時生成了水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；
（3）根據(jù)金屬活動性順序表，金屬銅在金屬活動性順序表中處于H元素后，不能跟稀硫酸發(fā)生反應(yīng)；
（4）由反應(yīng)途徑Ⅰ和Ⅱ相比較各自有各自的優(yōu)點，途徑Ⅰ：原料之一為空氣，生產(chǎn)成本較低；或途徑Ⅱ：反應(yīng)不需加熱，操作相對簡便，節(jié)約能源；
（5）硫酸銅的溶解度隨溫度的升高而增大，適合的結(jié)晶方法是冷卻；
（6）800kg粗制氧化銅中單質(zhì)銅的質(zhì)量為：800kg×4%=32kg
設(shè)參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量為x
Cu+H₂O₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O
64  34
32kg  x

64

32

=

32kg

x

x=17kg
參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量為17kg．
答案：
（1）Cu₂O；
（2）H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；
（3）金屬銅在金屬活動性順序表中處于H元素后；
（4）途徑Ⅰ．原料之一為空氣，生產(chǎn)成本較低；或途徑Ⅱ．反應(yīng)不需加熱，操作相對簡便，節(jié)約能源；
（5）降溫結(jié)晶；
（6）參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量為17kg．

點評：據(jù)生產(chǎn)流程圖，正確理解每個過程在生產(chǎn)中的作用，從而達(dá)到全面掌握生產(chǎn)過程的目的，為解答問題做足準(zhǔn)備．