题目内容
【题目】铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O2
2Cu+SO2反应制取粗铜,该反应中 元素被还原。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50 ℃,加入H2O2溶液,一段时间后,升温到60 ℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为 。温度控制在50 ℃~60 ℃的原因除了加快反应速率外,还有 。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式: 。
(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入2 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到4 480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为 。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为 g。若混合物中含0.2 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为 mol。
【答案】(1)Cu、O
(2)Cu+H2O2+2H+
Cu2++2H2O 防止H2O2分解
2Cu2++2Cl-+SO32－+H2O
2CuCl↓+ SO42－+2H+
(3)3Cu2O+2NO3－+14H+ 6Cu2++2NO↑+7H2O 32 0.2
【解析】(1)在该反应中Cu、O元素的化合价降低,得到电子,被还原。(3)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式是3Cu2O+2NO3－+14H+ 6Cu2++2NO↑+7H2O。硝酸发生反应后得到的产物是Cu(NO3)2和NO,由2 L ×0.6 mol/L=2n[Cu(NO3)2]+ 4.480 L÷22.4 L/mol得n[Cu(NO3)2]=0.5 mol,n(Cu2+)=0.5 mol,所以若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为0.5 mol×64 g/mol=32 g。若混合物中含0.2 mol Cu,则根据原子守恒可得:2n(Cu2O)+n(CuO)=0.3 mol;根据得失电子守恒可得:2n(Cu)+2n(Cu2O)=3×(4.480 L÷22.4 L/mol),解得n(CuO)=0.1 mol,n(Cu2O)=0.1 mol,消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。
