题目内容
【题目】(1)用H2O2和H2SO4 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:Cu(s) +2H+(aq) =Cu2+(aq) +H2(g) △H=64kJ/mol;2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H= -196kJ/mol;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H= -286kJ/mol.在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为___________。
(2)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10℅H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温 度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
铜平均溶解速率×10-3mol.L-1.min-1 | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是______________。
(3)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,制备CuCl的离子方程式是_________________________。
【答案】(7分)
(1) Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-320KJ.mol-1(3分)
(2)H2O2分解速率加快 (2分)
(3)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
2CuCl↓+SO42-+2H+(2分)
【解析】
试题(1)根据盖斯定律得目标方程式=(①×5+②+③×2)×1/2,所以所求热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-320KJ.mol-1;
(2)温度升高,过氧化氢分解的也快,所以与铜反应的过氧化氢的浓度减小,反应速率降低;
(3)根据题目信息,CuSO4做氧化剂,Na2SO3作还原剂,发生氧化还原反应生成CuCl沉淀喝硫酸钠,离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
2CuCl↓+SO42-+2H+。