Question

（10分）鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大酸”。現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應(yīng)的情況，回答下列問題：

（1）工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后，在加熱情況下跟稀硫酸反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是 。不采用銅跟濃硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅的原因是

（2）在一定體積的10 mol·L－1的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為0.9 mol。則濃硫酸的實際體積 (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。

（3）若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液)，則該反應(yīng)的離子方程式為

（4）將8 g Fe2O3投入到150 mL某濃度的稀硫酸中，再投入7 g鐵粉，充分反應(yīng)后，收集到1.68 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4 mol·L－1的NaOH溶液150 mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為

Answer 1

（1）2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O （各1分）

生成等量的硫酸銅需硫酸較多，且生成的二氧化硫污染環(huán)境 （各1分）

（2）大于（2分）（3） 3Cu＋2NO3-＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（2分）（4） 2 mol·L－1 （2分）

【解析】

試題分析：（1）銅屑經(jīng)灼燒后生成氧化銅，氧化銅再與稀硫酸反應(yīng)，方程式為：2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O；Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+2 H2O +SO2↑，生成等量的硫酸銅需硫酸較多，且生成的二氧化硫污染環(huán)境；（2）銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)，Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+H2O，隨著銅和濃硫酸的反應(yīng)的進行，酸的濃度越來越小，不再產(chǎn)生二氧化硫，當(dāng)被還原的硫酸是0.9mol，則18mol?L-1的濃硫酸的實際體積要大于180mL；（3）；若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鹽，應(yīng)為溶液中有H+，再加入硝酸鹽引入NO3-，相當(dāng)于存在了硝酸，硝酸能將同溶解，反應(yīng)實質(zhì)為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；（4）反應(yīng)后只有Na2SO4存在于溶液中，且反應(yīng)過程中SO42-并無損耗，根據(jù)Na+守恒，n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×4 mol/L×0．15L=0．3mol；c(H2SO4)= n(H2SO4)÷V=0．3mol÷0．15L=2 mol/L。

考點：濃硫酸的性質(zhì)、守恒的方法關(guān)于化學(xué)方程式的物質(zhì)的量的計算。