Question

20．硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂．如图是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体的流程．

（1）试剂X的名称是硫酸．
（2）途径Ⅰ中，反应②②的化学方程式分别为②2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；③CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．途径Ⅱ中，反应④的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．从环保和经济的角度分析，利用途径I（选“I”、“Ⅱ”）制取硫酸铜的方案更合理．
（3）该化学兴趣小组同学通过查阅资料，发现大多数金属与浓硫酸都能发生反应．现取足量锌与浓硫酸反应，其化学方程式为：Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．反应一段时间后，老师指出除了SO₂，还可能生成另一种气体．请你根据锌的化学性质，推断此气体可能是H₂（用化学式表示），理由是：浓硫酸和锌反应生成的水使浓硫酸变成稀硫酸．

Answer 1

分析 （1）根据金属活动性顺序进行分析；
（2）根据铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，途径II中产生二氧化硫气体不但会产生污染，而且会使部分硫酸因转化成二氧化硫而造成转化率不高进行分析；
（3）根据锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气进行分析．

解答 解：（1）废铜料中加入X得到的固体A和氧气加热胡思陈黑色固体，所以A是铜，X是酸，可以是稀硫酸；
（2）铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，途径II中产生二氧化硫气体不但会产生污染，而且会使部分硫酸因转化成二氧化硫而造成转化率不高，所以从环保和经济的角度分析，利用途径I制取硫酸铜的方案更合理；
（3）随着浓硫酸和锌的反应，浓硫酸的质量逐渐减少，铜是反应也生成了水，浓硫酸会变成稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以此气体可能是H₂．
故答案为：（1）稀硫酸；
（2）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，I；
（3）H₂，浓硫酸和锌反应生成的水使浓硫酸变成稀硫酸．

点评 根据生产流程图，正确理解每个过程在生产中的作用，从而达到全面掌握生产过程的目的，为解答问题做足准备．