Question

在生产电缆过程中会产生一定量的含铜废料．据报道，在通入空气并加热的条件下，铜与硫酸反应转化为硫酸铜．
（1）请完成该反应的化学方程式．2Cu+2H₂SO₄+O₂

△   .

2CuSO₄+

2H₂O

（2）请设计出利用上述得到的溶液冶炼金属铜的简易方法（用化学方程式表示）

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

．
（3）现有10%的稀硫酸980g，最多生成多少克硫酸铜，同时利用你所设计的方案最多可以生产多少单质铜？

Answer 1

分析：（1）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断横线上生成物的化学式．
（2）得到的溶液是硫酸铜溶液，可利用铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜来冶炼金属铜．
（3）由稀硫酸的质量、溶质的质量分数，根据反应的化学方程式，可计算出生成硫酸铜的质量，进而由化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，计算出可以生产单质铜的质量．

解答：解：（1）根据反应的化学方程式，反应物中铜、氢、硫、氧原子个数分别为2、4、2、10，反应后的生成物中铜、氢、硫、氧原子个数分别为2、0、2、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则横线上物质的分子中共含有由4个氢原子和2个氧原子构成，则横线上的化学式应为2H₂O．
（2）得到的溶液是硫酸铜溶液，可利用铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜来冶炼金属铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）设最多生成硫酸铜的质量为x
2Cu+2H₂SO₄+O₂

△   .

2CuSO₄+2H₂O
    196           320
     980g×10%      x

196

329

=

980g×10%

x

      x=160g   
160g硫酸铜中含铜的质量为：

64

160

×160g=64g，由质量守恒定律，利用设计的方案最多可以生产64g单质铜．
答：（1）2H₂O；（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（3）最多生成160克硫酸铜，同时利用设计的方案最多可以生产64g单质铜．

点评：本题难度不大，掌握质量守恒定律、根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．