Question

【题目】铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：

(1)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式_____________________________________________________________。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体，试写出该反应的离子方程式________________________________。

(3)火法炼铜的原理：Cu2S＋O2高温,2Cu＋SO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移________mol e－。

(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填选项字母)。

a．粗铜接电源正极，发生氧化反应

b．溶液中Cu2＋向阴极移动

c．电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等

d．利用阳极泥可回收Al、Zn等金属

(5)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿中CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：

①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的实验方法___________________________________________。

②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式

方案一：___________________________________________；

方案二：______________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋ 3 ab 取少量溶液B于试管中，加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子，若加入后溶液不变红证明不含铁离子 CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

【解析】（1）金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性溶解铜，离子方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；

（2）将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2（OH）2CO3，故反应的方程式为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑，离子反应式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；
（3）反应中Cu元素化合价由+1价将低到0价，O元素化合价由0价降低到-2价，S元素化合价由-2价升高到+4价，由方程式可知生成2molCu，转移6mol电子，则该反应中每生成1molCu，转移3mol电子；
（4）a．精炼铜时，粗铜做阳极，连接电源正极，发生氧化反应故a正确；b．溶液中Cu2+向阴极移动，故b正确；c．比铜活泼的金属先放电，所以阳极和阴极的质量变化不相等，故c错误；d．Ag、Pt、Au不如铜活泼，铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d错误；故答案为ab；
（5）检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是KSCN溶液，加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子，若加入后溶液不变红证明不含铁离子；

③硫酸铜溶液得到金属铜的方法，可以加入铁粉置换铜反应的化学方程式为：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；也可以惰性电极通电电解硫酸铜溶液，反应的化学方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。