Question

14．（1）用过量铜片与0.2mol浓H₂SO₄共热足够长时间（只考虑铜与浓H₂SO₄反应，忽略其他副反应），甲认为产生的SO₂少于0.1mol，理由是由反应Cu+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，当0.2mol浓H₂SO₄全部反应时才生成0.1molSO₂，随着反应进行，浓H₂SO₄变稀，不能与Cu反应，故甲认为少于0.1molSO₂；；
而乙同学认为产生的SO₂为0.1mol，理由是乙同学认为稀H₂SO₄与铜反应由于加热时间足够长，水比H₂SO₄易挥发，因此，H₂SO₄始终保持较高浓度，直至与铜完全反应为止；．
（2）实验证明铜不能在低温下与O₂反应，也不能与稀H₂SO₄共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H₂SO₄中并通入空气来制备CuSO₄溶液的．铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．
利用铜制备CuSO₄的另一种方法可用化学方程式表示为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
以上两种方法前（填“前”或“后”）者好，原因是两种方法前者好因为不产生有污染的SO₂气体，且生成等量的CuSO₄．耗H₂SO₄少．

Answer 1

分析 （1）依据浓硫酸具有强的氧化性，能够与铜反应生成二氧化硫，稀硫酸不具有强的氧化性，不能与铜反应解答；
（2）铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，铜与稀硫酸、氧气反应生成硫酸铜和水，依据生成物性质及消耗硫酸的量解得．

解答 解：（1）过量铜片与0.2mol H₂SO₄（浓）反应，理论上生成0.1mol SO₂，但当浓H₂SO₄变稀时与Cu不反应，故甲认为少于0.1mol SO₂；乙同学认为加热足够长时间，水挥发后，稀H₂SO₄又变成浓H₂SO₄，直至与Cu反应完全．
故答案为：由反应Cu+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，当0.2mol浓H₂SO₄全部反应时才生成0.1mol SO₂，随着反应进行，浓H₂SO₄变稀，不能与Cu反应，故甲认为少于0.1mol SO₂；
乙同学认为稀H₂SO₄与铜反应由于加热时间足够长，水比H₂SO₄易挥发，因此，H₂SO₄始终保持较高浓度，直至与铜完全反应为止；
（2）2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，若制得1mol CuSO₄，第一种方法只需1mol H₂SO₄，而第二种方法则要用2mol H₂SO₄，而且生成的SO₂会造成大气污染
故答案为：2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；前；两种方法前者好因为不产生有污染的SO₂气体，且生成等量的CuSO₄

点评 本题考查了元素化合物知识，熟悉浓硫酸的性质是解题关键，题目难度不大．