Question

6．硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用．请回答下列问题：
（1）铜与浓H₂SO₄共热是制备CuSO₄的方法之一，写出反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O但该反应生成的气体污染环境．为了避免环境污染，可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应的总化学方程式为2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O
（2）将铜粉置于稀H₂SO₄中不发生反应，加入双氧水，则铜粉逐渐溶解，写出反应的离子方程式Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O
（3）将适量稀硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体．为了节约原料，H₂SO₄和HNO₃的物质的量之比最佳为3：2．

Answer 1

分析 （1）铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水；铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应生成硫酸铜和水；
（2）酸性环境下双氧水具有氧化性，能将金属铜氧化；
（3）反应的实质为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，结合离子方程式计算．

解答 解：（1）铜与浓硫酸共热的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应生成硫酸铜和水，方程式为2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O；
（2）金属铜在酸性环境下和双氧水的反应为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，
故答案为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
（3）验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，依据离子反应实质，氢离子是硝酸和硫酸共同提供，氢离子分析可知最佳比为6：2，所以硫酸和硝酸物质的量之比最佳为3：2，
故答案为：3：2．

点评 本题综合考查铜及其化合物的性质，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，注意把握物质的性质以及离子方程式、化学方程式的书写，难度不大，本题注意（3）中离子方程式的计算，为易错点和难点．