Question

10．銅及其化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技和日常生活中有廣泛應(yīng)用．
（1）工業(yè)上利用輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅．為了測(cè)定輝銅礦樣品的純度，用酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，請(qǐng)完成下列離子方程式：□CuS+□MnO₄^-+□H⁺→□Cu²⁺+□SO₄^2-+□Mn²⁺+□H₂O

（2）現(xiàn)有一塊含有銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]的銅片（假設(shè)不含其它雜質(zhì)）在空氣中灼燒至完全反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定，反應(yīng)前后固體的質(zhì)量相同．
①固態(tài)銅與適量氧氣反應(yīng)，能量變化如右圖所示，寫(xiě)出固態(tài)銅與氧氣反應(yīng)生成1mol固態(tài)氧化亞銅的熱化學(xué)方程式，2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=Cu₂O（s）△H=$\frac{a-b}{2}$kJ•mol^-1
②上述銅片中銅的生銹率為34%（金屬生銹率=$\frac{已生銹的金屬質(zhì)量}{金屬的總質(zhì)量}$×100%）

Answer 1

分析 （1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，結(jié)合原則守恒和電荷守恒配平書(shū)寫(xiě)；
（2）①依據(jù)圖象書(shū)寫(xiě)反應(yīng)過(guò)程中的熱化學(xué)方程式，結(jié)合個(gè)數(shù)定量計(jì)算所需熱化學(xué)方程式；
②依據(jù)化學(xué)方程式灼燒后質(zhì)量不變，反應(yīng)的氧氣和生成的二氧化碳和水的質(zhì)量相同，結(jié)合金屬生銹率=$\frac{已生銹的金屬質(zhì)量}{金屬的總質(zhì)量}$×100%，計(jì)算得到．

解答 解：（1）輝銅礦（主要成分是Cu₂S）冶煉銅，和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成銅離子，硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，銅元素化合價(jià)+1價(jià)變化為+2價(jià)，硫元素-2價(jià)變化為+6價(jià)，錳元素化合價(jià)+7價(jià)變化為+2價(jià)，依據(jù)電子守恒和原子守恒配平書(shū)寫(xiě)得到反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂S+2MnO₄^-+8H⁺=2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O；
故答案為：1，2，8，2，1，2，4；
（2）①依據(jù)圖象分析書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=2CuO（s）△H=-$\frac{a}{2}$KJ/mol，②2Cu₂O（s）+O₂（g）=4CuO（s）△H=-bKJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算（①×2-②）×$\frac{1}{2}$得到2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=Cu₂O（s）△H=-（$\frac{a-b}{2}$）kJ•mol^-1；
故答案為：2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=Cu₂O（s）△H=-（$\frac{a-b}{2}$）kJ•mol^-1；
②含有銅綠的銅片（假設(shè)不含其它雜質(zhì)）在空氣中灼燒至完全反應(yīng)，經(jīng)測(cè)定，反應(yīng)前后固體的質(zhì)量相同，說(shuō)明反應(yīng)的氧氣質(zhì)量和生成的二氧化碳、水蒸氣的質(zhì)量相同計(jì)算得到，設(shè)銅綠中銅物質(zhì)的量為x，銅綠物質(zhì)的量為y，
2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，
x 0.5x
Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂+H₂O
y y y
0.5x×32=18y+44y
x：y=31：8
依據(jù)元素守恒計(jì)算，金屬生銹率=$\frac{已生銹的金屬質(zhì)量}{金屬的總質(zhì)量}$×100%=$\frac{2y+64}{（2y+x）×64}$×100%=$\frac{2×\frac{8}{31}x×64}{（2×\frac{8}{31}x+x）×64}$×100%=34%；
故答案為：34%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了銅及其化合物性質(zhì)分析判斷，化學(xué)方程式計(jì)算應(yīng)用，沉淀轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．