Question

（13分）銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應用，銅在化合物中的常見化合價有+l、+2。已知Cu2O與稀硫酸反應，溶液呈藍色。

（1）工業(yè)上可用Cu2S+O22Cu+SO2反應制取粗銅，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，反應一段時間后，升溫到60℃，再反應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）某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時，發(fā)現(xiàn)銅片表面有黑色固體生成。

①甲同學猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化學方程式表示為：

Cu + H2SO4

②乙同學認為：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，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1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到2240 mL NO氣體（標準狀況）。Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　 。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0.1 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應，至少消耗H2SO4的物質(zhì)的量為　　　　　 。

 

Answer 1

（1）1.2NA （1分）

（2）同時防止H2O2分解（1分）

Cu2++2Cl-+SO32-+H2O CuCl↓+ SO42-+2H+（2分）

（3）①CuO+SO2↑+H2O （1分） ②ac（2分）

（4）3 Cu2O +14 H+ + 2 NO3- = 6 Cu2+ + 2 NO↑ + 7 H2O （2分）

16（2分） 0.1 mol（2分）

【解析】

試題分析：（1）Cu2S+O22Cu+SO2反應中，Cu的化合價由+1價降為0價，O的化合價由0價降為-2價，S的化合價由-2價升高為+4價， 32gCu2S的物質(zhì)的量是0.2mol，當有0.2molCu2S消耗時，S元素得到的電子的物質(zhì)的量是0.2mol×(4+2)=1.2mol,所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2NA；

（2）溫度過高，過氧化氫易分解，所以為了防止過氧化氫分解，將溫度控制在一定范圍內(nèi)；在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀,Cu的化合價降低，則S的化合價升高，所以產(chǎn)物中有硫酸根離子生成，所以反應的離子方程式為Cu2++2Cl-+SO32-+H2O CuCl↓+ SO42-+2H+；

（3）①Cu + H2SO4反應中有未溶解于酸的CuO生成，則產(chǎn)物是CuO、二氧化硫、水，配平后的產(chǎn)物是CuO+SO2↑+H2O；

②根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，Cu2S和CuS也是黑色的，且濃硫酸是氧化劑，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，所以答案選ac；

（4）Cu2O與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO氣體、水，離子方程式為3 Cu2O +14 H+ + 2 NO3- = 6 Cu2+ + 2 NO↑ + 7 H2O；Cu、Cu2O和CuO組成的混合物與稀硝酸反應最終得到的溶液是硝酸銅溶液，2240 mL NO氣體（標準狀況）的物質(zhì)的量是0.1mol,根據(jù)N元素守恒，則Cu(NO3)2的物質(zhì)的量是(1L×0.6mol/L-0.1mol)/2=0.25mol，則用氫氣還原該混合物得到的固體是Cu，所以Cu的物質(zhì)的量是0.25mol,質(zhì)量是16g；由以上計算可知，混合物中Cu元素的物質(zhì)的量是0.25mol，由Cu元素守恒可得：2×n（Cu2O）+n（CuO）+0.1mol=0.25mol，由氧化還原反應得失電子守恒可知：0.1×2+2×n（Cu2O）=0.1mol×3，解之得：n（Cu2O）=0.05mol，n（CuO）=0.05mol，混合物中，0.1mol Cu不與稀H2SO4反應，0.05molCu2O、0.05molCuO與稀H2SO4反應，根據(jù)Cu2O、CuO中氧原子與H2SO4反應結合H+生成H2O，可得n（H2SO4）=0.05mol+0.05mol=0.1mol。

考點：考查混合物的計算