题目内容
(7分)下图是用废铜料(铁、铜混合物)来生产胆矾(CuSO4·5H2O)的过程,请根据图示回答下列问题。
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(1)试剂X是___________(填名称)。
(2)途径Ⅱ的化学方程式为____________________________________。
(3)有关途径Ⅰ和途径Ⅱ的说法正确是___________(填编号)
a.途径Ⅰ的操作步骤比途径Ⅱ多,因此采取途径Ⅱ更合理
b.途径Ⅰ相比途径Ⅱ节省原料,且不产生污染
c.相同质量的单质A完全反应生成硫酸铜的量与途径无关
d.每生成1mol B,消耗1mol氧化剂,转移2mol电子
(4)称取25g胆矾,加热冷却后称量固体的质量减少了7.2g,则所得固体的化学式为___________。
(1)稀硫酸 ;(2)Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O (3)b、c (4)CuSO4·H2O
【解析】
试题分析:废铜料中有铁和铜,要生产硫酸铜,需将铁除去,因此可加入足量稀硫酸将铁除去,铜与硫酸不反应,可以按途径Ⅰ进行,过滤后铜与氧气反应转化为氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,还可以按途径Ⅱ进行,过滤后Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、SO2 和水。
(1)试剂X是)稀硫酸;
(2)途径Ⅱ的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)途径Ⅰ转化的化学方程式为2Cu+O2
2CuO,CuO+H2SO4 ═CuSO4+H2O;途径Ⅱ是Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,因此对比途径I、Ⅱ,途径Ⅰ没有二氧化硫产生,无污染,根据铜原子守恒,相同质量的单质Cu完全反应生成硫酸铜的量与途径无关,所以途径I更合理,根据2Cu+O2
2CuO,每生成1mol CuO,消耗0.5mol氧化剂,转移2mol电子,选bc;
(4)CuSO4?5H2O
CuSO4?XH2O+(5-x)H2O 质量减轻18(5-x)
250 18(5-x)
25 7.2 解得x=1
所得固体的化学式为CuSO4·H2O。
考点:考查工业制胆矾的工艺流程及铜的化学性质等知识。