题目内容
【题目】在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用,设计了以下实验:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________。
(2)为符合绿色化学的要求,某同学进行如下设计:将铜粉在___________(填仪器名称)中反复的灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应,反应后溶液经过_________、___________、过滤、洗法、干燥,即可得到产品CuSO4·5H2O晶体。
(3)将空气或氧气直接通入到钢粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4作催化剂,即发生反应,生成硫酸铜。其反应过程的第2步是:___________,Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+,请写出其第1步反应的离子方程式_________________。
(4)制取的CuSO4溶液和“另一物质”在40~50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜(CuH)。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体,这种气体是 _____________,经收集测定生成的该气体为标况下11.2 L,则被还原的离子得电子的物质的量是___________。
【答案】(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O(2分)
(2)坩埚(2分)蒸发浓缩(1分)冷却结晶(1分)
(3)4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O(2分)(4)H2(1分)0.75mol(2分)
【解析】
试题分析:(1)铜与热的浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)灼烧物质一般在坩埚中进行,将铜粉全部转化为CuO。再将氧化铜与稀硫酸反应,生成硫酸铜和水,不会产生二氧化硫,再将溶液经过蒸发浓缩,冷却结晶可得到CuSO4·5H2O晶体。
(3)从第二步反应有Fe3+参加反应可知,第一步反应应该是Fe2+被氧化,O2被还原,则反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(4)CuH中的氢为-1价,与盐酸(HCl)中氢为+1价,反应时生成H2,反应方程式为2CuH+2HCl=2CuCl2+2H2+Cu,则2H2~3e-,故收集标况下的H211.2 L,转移的电子数目为0.5mol×3/2=0.75mol。
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