Question

14．已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)（反應(yīng)方程式已配平）：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+A↑+2H₂O
試通過計(jì)算和推理完成下面的問題：
（1）A物質(zhì)可以導(dǎo)致酸雨的形成．則A應(yīng)該屬于d（用字母代號(hào)填寫）
a．酸      b．堿      c．鹽      d．酸性氧化物     e．堿性氧化物
A物質(zhì)可以使酸性KMnO₄溶液褪色，已知MnO₄^-→Mn²⁺請(qǐng)寫出此反應(yīng)的離子方程式MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，并計(jì)算吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L的A物質(zhì)需2mol/L的KMnO₄溶液40 mL
（2）一定量的銅片與100mL 18mol/L 的濃H₂SO₄充分反應(yīng)，如果該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了 0.2mol電子，生成的CuSO₄的質(zhì)量為16g，生成的A氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L （假設(shè)氣體全部逸出）．
（3）將反應(yīng)后所得到的溶液與足量Ba（OH）₂溶液充分反應(yīng)．請(qǐng)寫出此過程發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

Answer 1

分析 （1）由原子個(gè)數(shù)守恒定律可知反應(yīng)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+A↑+2H₂O中，A為SO₂；
二氧化硫具有還原性，能夠被酸性的高錳酸鉀氧化生成硫酸根離子，據(jù)此寫出方程式，依據(jù)方程式計(jì)算消耗高錳酸鉀體積；
（2）依據(jù)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知轉(zhuǎn)移2mol電子生成1mol硫酸銅，1mol二氧化硫氣體；
（3）反應(yīng)后剩余溶液為硫酸和硫酸銅溶液，加入氫氧化鋇，硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水，硫酸銅與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和氫氧化銅沉淀．

解答 解：（1）銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)（反應(yīng)方程式已配平）：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+A↑+2H₂O，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒可知A為二氧化硫，故選d；
二氧化硫具有還原性，能夠被酸性的高錳酸鉀氧化生成硫酸根離子，離子方程式：MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
4.48L標(biāo)況下二氧化硫的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，依據(jù)方程式得：
MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
1      5
n      0.2mol
解得n=0.04mol，需要高錳酸鉀體積V=$\frac{0.04mol}{2mol/L}$=0.02L，即20mL；
故答案為：d；MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；20；
（2）依據(jù)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知轉(zhuǎn)移2mol電子生成1mol硫酸銅，1mol二氧化硫氣體，所以如果該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了 0.2mol電子，生成的CuSO₄的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×160g/mol=16g；生成二氧化硫物質(zhì)的量為0.1mol，標(biāo)況下體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
故答案為：16；2.24；
（3）反應(yīng)后剩余溶液為硫酸和硫酸銅溶液，加入氫氧化鋇，硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水，離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓，硫酸銅與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和氫氧化銅沉淀，離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子方程式的書寫、有關(guān)方程式的計(jì)算，明確反應(yīng)實(shí)質(zhì)及濃硫酸、二氧化硫的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．