题目内容

铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中,铜元素可表现的价态为0、+1、+2。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜〔即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜〕。试写出该反应的离子方程式___________________________________________。
(2)尽管铜比铁较为稳定,但铜器表面经常会生成铜锈〔即铜绿,化学式:Cu2(OH)2CO3〕,其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法:_________________________。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃,铁的熔点是1534.8℃)
                                                          
(1)Fe+Cu2+Fe2++Cu
(2)干燥空气中保存
(3)铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀,铜的熔点比较低,容易冶炼铸造成型
根据题目信息可知硫酸铜与铁反应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu;由于铜在潮湿的空气中容易与CO2作用产生碱式碳酸铜,所以铜应保存在干燥的空气中。
练习册系列答案
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绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵(FeSO4·(NH4 )2SO4·6H2O)是重要的化学化工试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。
   
图Ⅰ                                      图Ⅱ
请回答下列问题:
(1)图Ⅰ用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是__________,集气瓶的作用是__________;烧杯中主要发生:①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4②4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓,则烧杯中盛放的试剂是___      ___,其作用是_______________。
(2)图Ⅱ用于制备硫酸亚铁铵。在0~60℃的温度范围内,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小,冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。具体操作:①打开活塞____________,关闭活塞_________,从分液漏斗滴入6 mol·L-1 H2SO4到250 mL锥形瓶,充分反应。②待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞________,打开活塞________。③放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。
(3)在制备硫酸亚铁的过程中,理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化。设计两个实验:实验一,控制酸过量;实验二,控制铁过量;其余步骤同,制得硫酸亚铁铵,并对产品质量进行检测。检测结果如下:
序号
反应物用量
产品质量
1
n(H2SO4):n(Fe)>1:1
介于Ⅰ级~Ⅱ级之间
2
n(H2SO4):n(Fe)<1:1
优于Ⅰ级
已知产品质量标准:Fe3+的质量分数等于0.005%,产品质量定为Ⅰ级;Fe3+的质量分数等于0.01%,产品质量定为Ⅱ级,从实验结果中,可得出制备硫酸亚铁溶液时,反应控制___________过量为最佳。

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