Question

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1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蒸发浓缩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(aq)=CuSO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－320 kJ·mol－1

又知：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH3＝－286 kJ·mol－1

则反应Cu(s)＋H2SO4(aq)=CuSO4(aq)＋H2(g)的ΔH＝________。

(3)欲实现反应Cu＋H2SO4=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(答案合理均可)　④CuCl2在溶液中能发生水解反应，CuCl2＋2H2O??Cu(OH)2＋2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制其水解

方法二：＋64 kJ·mol－1

(3)

 

【解析】本题考查实验探究，难度中等。(2)①检验Fe3＋的试剂为KSCN溶液；②所加的氧化剂的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，但是不能引进新的杂质离子，所以最适合的是H2O2；③溶液显酸性，加CuO或者Cu(OH)2或者CuCO3与H＋反应，促进Fe3＋的水解，生成Fe(OH)3；④加盐酸的目的是抑制Cu2＋的水解。(3)该反应不能自发进行，所以必须选用电解池的装置，铜作为电解池的阳极即可。