题目内容

在电缆生产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，铜与稀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 $数学公式$ 2CuSO_4⁺
（2）若选用的稀硫酸溶质的质量分数为12%，则用100 mL98%的浓硫酸（密度为1.8g/cm³）配制该稀硫酸，需加水g．
（3）取一定量上述稀释后的硫酸（其中含溶质98g）与铜恰好完全反应，假定硫酸不和其他杂质反应，求反应后所得硫酸铜溶液的质量？

解：（1）由质量守恒定律可确定生成物除硫酸铜外，另一种为水．
（2）设需加水的质量为X
100 mL×98%×1.8g/cm³=（100 mL×1.8g/cm³+X）×12%
X=1290g
（3）解：设参加反应的铜和氧气的质量分别为x和y，生成硫酸铜的质量为z
2Cu+2H₂SO₄+O₂ $\text{[math]}$ 2CuSO_4⁺2H₂O
2×64 2×98 32 2×160
x 98 y z
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
x=64；y=16；z=160
所以硫酸铜溶液的质量为：
64+16+ $\text{[math]}$ =896.7g．
答：反应后所得溶液的质量为896.7g．
分析：由质量守恒定律来确定，化学方式中的未知化学式．在稀释溶液时，加水时溶质质量保持不变，所以在计算时以溶质的质量建立等量关系．根据硫酸的质量可以求出参加反应的铜的质量和生成的硫酸铜的质量，从而求出硫酸铜的质量．
点评：在确定反应后所得溶液的质量时，我们可以利用反应前，所有参加反应的物质的总质量减去沉淀、气体和不溶性杂质得到．

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甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：

乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂?2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的①②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①

．
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为

（填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：

．
（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：

．
丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．请提出你的想法：

．
（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：

（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．如果直接排放掉滤液，不仅造成了浪费，还会

．
（5）若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%，问每1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸

mL（水的密度为1.0g/mL）．在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：

．
（6）根据乙同学查出的方程式（2Cu+2H₂SO₄+O₂?2CuSO₄+2H₂O）计算：如果1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）稀释后全部参加了反应（假设硫酸不和碎电缆皮、其他杂质反应），所能处理的废料中含纯铜多少克？（请写出计算过程，结果精确到0.1克）

在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．下面是某化学兴趣小组处理回收含铜废料的主要步骤．

回答下列问题：
（1）溶液A中溶质的化学式是

．
（2）步骤②中发生的化学方程式为

．
（3）步骤④的操作方法是

．
（4）某同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸发生反应（方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂

2CuSO₄+2H₂O），该方案明显优于原方案，你认为优点是

．现有160kg含铜80%的废料，完全与硫酸、氧气发生反应，最多生成CuSO₄

kg．
（5）方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到硫酸亚铁晶体，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：

（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．

坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．
甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：

乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂

2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
②

．
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为

（选填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：

．
（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：

．
丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法
处理？”．请提出你的想法：

．
（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：

（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．

（2012?润州区二模）在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾（CuSO₄?XH₂O）．
查阅资料：（1）过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水．对其水溶液加热、光照或加催化剂（如MnO₂ ）都会促进其分解．
（2）CuSO₄?XH₂O可溶于水，在加热时会生成CuSO₄和H₂O．
I、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：

方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：

（1）写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是：

CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

．
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案

（填1或2）更合理．理由是：

耗能少或无污染

耗能少或无污染

．
（3）方案2中，加入H₂O₂后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为

防止H₂O₂受热分解

防止H₂O₂受热分解

．
（4）若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到，在稀释浓硫酸时的操作是：

将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中

将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中

并用玻璃棒不断搅拌

并用玻璃棒不断搅拌

．
（5）兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体．晶体采用酒精淋洗的优点是

减少硫酸铜晶体因溶于水而损失

减少硫酸铜晶体因溶于水而损失

．
II、硫酸铜晶体（CuSO₄?xH₂O）中结晶水（xH₂O）含量的测定学习小组取12.5g硫酸铜晶体（CuSO₄?xH₂O）进行热分解，
获得相关数据，并绘制成固体质量一温度的关系如图．

（1）在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为

色，最终变为黑色；
（2）650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为

2CuO+2SO₂↑+O₂↑；

2CuO+2SO₂↑+O₂↑；

；
（3）根据图中数据，计算CuSO₄?xH₂O中x的值为

．（请写出计算过程）
（4）若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出剩余固体的化学式：

．
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu₄（OH）₆SO₄，其中铜元素的化合价为

．碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO₃?Cu（OH）₂，则Cu₄（OH）₆SO₄可以写成盐和碱的形式为

CuSO₄?3Cu（OH）₂

CuSO₄?3Cu（OH）₂

，其杀菌机理可看作是Cu²⁺使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是

（填一种有机物名称）．

（2013?房山区一模）在电缆生产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，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，该反应的化学方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂

2CuSO₄+2H₂O．若用一定量溶质的质量分数为9.8%的稀硫酸恰好处理2000g含铜3.2%的废料（假设其他杂质不和硫酸反应且不溶于水），求反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数．