Question

【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价、+2 价。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

（1）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后，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℃的两个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________________________________。

（2）现向Cu、Cu2O 和CuO组成的混合物中，加入1L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO 气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式_______________________________。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0.1mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H2SO4的物质的量为_____________。

Answer 1

【答案】 Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 同时防止H2O2 分解 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+ 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O 16 0.1mol

【解析】（1）.少量铜丝放入适量的稀硫酸中，铜丝与稀硫酸不反应，但加入H2O2后由于双氧水具有强氧化性，在酸性条件下可以把铜氧化成二价铜离子，反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；因为H2O2在较高温度时容易分解，所以温度控制在50℃-60℃，可以防止H2O2分解；在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，铜元素的化合价降低，则SO32被Cu2+氧化为SO42，反应物除Cu2+、Cl、SO32外，还有H2O，产物有H+，根据得失电子守恒和原子守恒配平得：2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+，故答案为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；同时防止H2O2分解；2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+；

（2）.稀硝酸可把+1价的Cu+氧化为+2价的Cu2+，自身被还原为NO，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的离子方程式为：3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；HNO3的物质的量为0.6mol，其中作氧化剂的HNO3被还原为NO，其物质的量为2.24L÷22．4L/mol=0.1mol，则起酸性作用的HNO3为：0.6mol-0.1mol=0.5mol，这部分HNO3转化为了Cu(NO3)2，根据原子守恒可知，原化合物中Cu原子的物质的量与起酸性作用的HNO3的物质的量之比为1：2，所以H2还原最终得到的Cu的质量为：0.5mol÷2×64g/mol=16g；若混合物中含0.1 mol Cu，根据得失电子守恒得：2×0.1mol+2×n（Cu2O）=3×0.1mol，n（Cu2O）=0.05mol，根据题目所给信息，Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色，说明生成了Cu2+，离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O，则0.05mol Cu2O完全反应需要H2SO40.05mol， n（CuO）=0.25mol-0.1mol-2×0.05mol=0.05mol，0.05molCuO 完全反应需要H2SO40.05mol，所以共消耗H2SO4的物质的量为0.1mol，故答案为：3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；16；0.1mol。