题目内容

学过金属的活动性顺序以后，东东对其一系列知识进行了研究．
（1）据下图中的实验现象判断，稀硫酸里a、b、c、d四种金属中，位于氢后面的金属是．
（2）查阅资料：金属在活动性顺序里的位置越靠后，其化合物越不稳定，所以它的氧化物越易被还原．在下列①、②中各写一个化学方程式，③中写出还原金属氧化物的方法．
把金属氧化物还原成金属的三种主要方法：
①金属氧化物加热分解：；
②用碳还原金属氧化物：；
③：3Fe₃O₄+8Al $数学公式$ 4Al₂O₃+9Fe．
（3）查阅资料：在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属铜在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应，但可以与浓硫酸反应，其反应的方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O反应生成的SO₂是一种无色、能溶于水、有刺激性气味的气体．若用该方法制取硫酸铜，应用溶液将生成的SO₂吸收，其目的是．
（4）请你利用所学知识设计一种以铜、稀硫酸为原料制取硫酸铜的方法．
答：__
（5）向12.7g铜中加入50g浓硫酸溶液，恰好完全反应，计算生成SO₂的质量（方程式见上）和反应前硫酸溶液中溶质的质量分数．

解：（1）图示中金属d表面无气泡，说明金属d不能与稀硫酸发生反应，则该金属在活动性顺序表中处于H之后；
故选D；
（2）①在初中化学中接触到的能受热分解的金属氧化物只有氧化汞，氧化汞受热分解为汞和氧气；
故答案为：2HgO $\text{[math]}$ 2Hg+O₂↑；
②氧化铜、氧化铁等都是金属氧化物，木炭还原氧化铜可以生成金属铜和二氧化碳气体；
故选C+2CuO $\text{[math]}$ 2Cu+CO₂↑；
③反应的化学方程式中两种反应物分别为金属氧化物和金属单质，生成金属单质和金属氧化物，因此反应规律可总结为：用金属还原金属氧化物；
故答案为：用金属还原金属氧化物；
（3）SO₂是污染空气的三种有害气体之一，不能直接排放到空气中，根据该物质能与碱溶液反应，可选择氢氧化钠溶液吸收气体二氧化硫，以防止污染空气；
故答案为：氢氧化钠；防止生成的二氧化硫污染空气；
（4）铜不能与稀硫酸反应，但铜的氧化物氧化铜却可以与稀硫酸反应生成硫酸铜，所以可以把铜灼烧得到氧化铜，然后与稀硫酸反应，即可得到硫酸铜；
故答案为：将铜在空气中灼烧使其转化为氧化铜，然后再与稀硫酸反应；
（5）设：生成SO₂的质量为X，消耗H₂SO₄的质量为Y
Cu+2H₂SO₄（浓）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
63.5 196 64
12.7g y x
63.5：64=12.7g：x 解之得 x=12.8g
63.5：196=12.7g：y 解之得 y=39.2g
反应前硫酸溶液中溶质的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=78.4%
答：生成SO₂的质量为12.8g；反应前硫酸溶液中溶质的质量分数为78.4%．
分析：（1）观察图示反应现象，根据金属与酸发生反应的规律，判断金属活动性；
（2）根据反应规律写出符合规律的反应的化学方程式，由化学方程式总结反应规律；
（3）分析题中所提供信息，总结出二氧化硫的性质，然后根据性质选取适应的溶液吸收二氧化硫，并解释这样做的目的；
（4）综合运用铜及化合物的性质，设计实验制得硫酸铜；
（5）根据反应的化学方程式，计算二氧化硫质量及浓硫酸的质量分数．
点评：非金属氧化物能与碱溶液反应生成盐和水，如二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．