Question

铜是生物必需的微量元素，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都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂,该反应的氧化剂是___________________；当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为____________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜诱的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃(碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO₄·5H₂O(不含能与I^-反应的氧化性杂质）的含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗cmol/L的Na₂S₂O₃溶液VmL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为____________。

Answer 1

（14分）（1）3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑（2分）
（2）Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O（2分）（3）Cu₂O和Cu₂S（2分） 0.3（2分）
（4）2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O（2分）（若写成Cu－2e^－＝Cu^2＋得1分）
（5）2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂（2分） ×100%（2分）

试题分析：（1）硝酸是氧化性酸，能氧化大部分金属，因此铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑。
（2）双氧水具有氧化性，在酸性条件下能被铜氧化成铜离子，而双氧水的还原产物是水，因此溶出铜的离子方程式为Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O。
（3）根据方程式2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂可知，反应中铜元素的化合价从＋1价降低到0价，得到1个电子，因此氧化剂是该反应的氧化剂是Cu₂O和Cu₂S；S元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，即Cu₂S是还原剂。19.2gCu的物质的量＝＝0.3mol，则当生成19.2gCu时，反应中转移的电子的物质的量＝0.3mol×1＝0.3mol。
（4）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以生成铜锈的过程中负极的电极反应式为2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O。
（5）滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，这说明反应中铜元素的化合价从＋2价降低＋1价，得到1个电子。而反应中碘离子失去电子被氧化生成单质碘，因此该反应的离子方程式为2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂；根据方程式2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂、I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆可知：
CuSO₄·5H₂O～Na₂S₂O₃
1              1
0.001cVmol   0.001cVmol
所以ag试样中CuSO₄·5H₂O的物质的量＝0.001cVmol×＝0.004cVmol
质量＝0.004cVmol×250g/mol＝cVg
因此试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为×100%