Question

1．膽礬（CuSO₄•5H₂O）用作農(nóng)業(yè)殺蟲劑、水的殺菌劑、防腐劑、涌吐藥等，也是一種重要的化工原料其有關(guān)制備途徑如圖所示：

（1）工業(yè)上以黃酮礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅．該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑，反應(yīng)的氧化劑是Cu₂O、Cu₂S．
（2）途徑①所用混酸中H₂SO₄與HNO₃物質(zhì)的量之比最好為3：2．
（3）相對(duì)于途徑①、③，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，原因?yàn)橹迫〉荣|(zhì)量膽礬需要的硫酸少、沒(méi)有污染性氣體產(chǎn)生．
（4）途徑①可得CuSO₄溶液經(jīng)操作Ⅰ可制備膽礬，具體操作步驟為C．
A．蒸發(fā)結(jié)晶      B．蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾
C．蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾        D．蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，燒灼
（5）下列有關(guān)銅及其化合物的敘述正確的是：AD．
A．銅綠的主成分是堿式碳酸銅，可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠
B．銅表面易形成致密的氧化膜，故長(zhǎng)期使用銅制炊具對(duì)健康無(wú)害
C．藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化
D．硫酸銅溶液可做游泳池的消毒劑．

Answer 1

分析 途徑①Cu與混酸反應(yīng)，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子反應(yīng)為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
途徑②Cu與氧氣、硫酸反應(yīng)，2H₂SO₄+O₂+2Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，其離子方程式為：2Cu+O₂+4H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
途徑③2H₂SO₄（濃）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑++2H₂O．
（1）依據(jù)反應(yīng)中元素化合價(jià)變化分析判斷，元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑，Cu元素化合價(jià)降低，被還原，含銅元素的反應(yīng)物為氧化劑；
（2）根據(jù)離子方程式中氫離子與硝酸根離子的物質(zhì)的量關(guān)系分析；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式判斷，途徑①產(chǎn)生二氧化硫氣體污染性氣體；
（4）將CuSO₄溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌可制得膽礬晶體；
（5）A．稀鹽酸和堿式碳酸銅發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，Cu和稀鹽酸不反應(yīng)；
B．銅表面不能形成致密的氧化物薄膜，銅離子屬于重金屬離子；
C．藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末屬于化學(xué)變化；
D．硫酸銅作消毒劑是利用重金屬鹽的性質(zhì)，重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性．

解答 解：（1）2Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑，反應(yīng)中銅元素化合價(jià)呈-1價(jià)降低到0價(jià)，硫元素化合價(jià)呈-2價(jià)變化為+4價(jià)，所以做氧化劑的物質(zhì)為：Cu₂O、Cu₂S；
故答案為：Cu₂O、Cu₂S；
（2）Cu與混酸反應(yīng)，3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，離子反應(yīng)為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，從方程式知，硝酸根離子由硝酸提供，氫離子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸為2mol時(shí)，硫酸為3mol，用混酸中H₂SO₄與HNO₃物質(zhì)的量之比最好為3：2；
故答案為：3：2；
（3）相對(duì)于途徑①、③，銅和濃硫酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化硫氣體污染空氣，途徑②的優(yōu)點(diǎn)：制取等質(zhì)量膽礬需要的硫酸少、途徑②無(wú)污染性氣體產(chǎn)生，更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，
故答案為：制取等質(zhì)量膽礬需要的硫酸少、沒(méi)有污染性氣體產(chǎn)生；
（4）從硫酸銅溶液中獲得晶體，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作，
故答案為：C；
（5）A．稀鹽酸和堿式碳酸銅發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CuCl₂、H₂O、CO₂水，Cu和稀鹽酸不反應(yīng)，所以可以用稀鹽酸除銅器表面的銅綠，故A正確；
B．銅表面長(zhǎng)時(shí)間在空氣中會(huì)變質(zhì)生成的綠色物質(zhì)是堿式碳酸銅，不能形成致密的氧化物薄膜，長(zhǎng)期使用銅制炊具，銅離子能使人體蛋白質(zhì)變性，有毒，故B錯(cuò)誤；
C．藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末，反應(yīng)為：CuSO₄•5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+5H₂O，屬于化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；
D．重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，銅離子屬于重金屬離子，硫酸銅溶液可做游泳池的消毒劑，故D正確；
故選AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了膽礬的制備，掌握銅及其化合物的性質(zhì)是解答關(guān)鍵，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用，題目難度中等．