Question

（14分）铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
（1）铜可采用如下方法制备：
火法炼铜：Cu₂S+O₂2Cu+SO₂
湿法炼铜：CuSO₄+Fe=====FeSO₄+Cu
上述两种方法中，铜元素均被          （填“氧化”或“还原”）成铜单质。
（2）印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
方法一：用FeCl₃溶液浸泡印刷电路板制备CuCl₂·2H₂O，实验室模拟回收过程如下：
①证明步骤I所加FeCl₃溶液过量的方法是           。
②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是          。
A．HNO₃          B．H₂O₂                     C．KMnO₄
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe³⁺完全沉淀，可选用的“试剂1”是          。（写出一种即可）
④蒸发农缩CuCl₂溶液时，要滴加浓盐酸，目的是         （用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl₂·2H₂O。
方法二：用H₂O₂和稀硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜时，其热化学方程式是：
Cu（s）+H₂O₂（l）+H₂SO₄（nq）===CuSO₄（aq）+2H₂O（l）△H₁=-320kJ/mol
又知：2H₂O₂（l）==2H₂O（l）+O₂（g）    △H₂=-196kJ/mol
H₂（g）+O₂（g）==H₂O（l）          △H₃=-286kJ/mol
则反应Cu（s）+H₂SO₄（aq）==CuSO₄（aq）+H₂（g）的△H=     。
（3）欲实现反应Cu+H₂SO₂==CuSO₄+H₂，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）

Answer 1

（1）还原
（2）方法一
①取少量充分反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，证明所加FeCl₃溶液过量
②B
③CuO或Cu（OH）₂（答案合理均给分）
④CuCl₂在溶液中可以发生水解反应，CuCl₂+2H₂OCu（OH）₂+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解。
方法二：
+64kJ/mol
（3）

（1）两反应中铜元素化合价均降低，得电子，发生还原反应
（2）①可用KSCN溶液来检验Fe³⁺的存在来检验FeCl₃溶液是否过量：取少量充分反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，证明所加FeCl₃溶液过量
②为不引入杂质，应选用双氧水，不引入任何杂质：2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O
③所加物质首先必须消耗H^＋，并且不能引入任何杂质离子，故可选用铜的氧化物或氢氧化物：CuO或Cu（OH）₂
④CuCl₂在溶液中可以发生水解反应，CuCl₂+2H₂OCu（OH）₂+2HCl，加热时促进水解，最终得不到CuCl₂·，为此可滴加浓盐酸，抑制其水解
方法二：依据盖斯定律①—②—③，可得：Cu（s）+H₂SO₄（aq）==CuSO₄（aq）+H₂（g）   △H=+64kJ/mol
（3）反应Cu+H₂SO₂==CuSO₄+H₂不可能自发进行，必须用电解池提供电能，反应中铜化合价升高，失电子，铜应该做电解池的阳极，电解质溶液为硫酸，即采用甲装置