Question

铜是人类最早使用的金属，被广泛应用于电气，轻工，机械制造和国防工业等，Cu₂O与H₂SO₄能发生反应：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O．
（1）用实验法确定某温度下Cu（OH）₂固体的分解产物．称取9.8gCu（OH）₂样品，将该样品在坩埚中加热完全分解，冷却至室温后，测得剩余固体质量为7.6g，该固体的成分及质量为

 

，若将所得固体溶于足量稀硫酸，所得固体质量为

 

g．
（2）冰铜（主要含Cu₂S和FeS等）式冶炼通的理想材料，高温下利用冰铜冶炼金属铜的反应主要有：
①2Cu₂S+3O₂

高温  .

2Cu₂O+2SO₂和②2Cu₂O+Cu₂S

高温  .

6Cu+SO₂↑
若得到1mol单质通，反应中转移电子的物质的量为

 

，反应②中氧化剂为

 

（3）用惰性电极电解200mLmol?L-1的CuSO4溶液（点纠结过程中溶液体积变化忽略不计），阴极反应为

 

，若阳极收集到标准状况下112mL气体，所得溶液的pH=

 

．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质

专题：元素及其化合物

分析：（1）根据样品的物质的量，灼烧后铜的质量不变，计算出7.6g固体中铜和氧原子物质的量比值；产生氧化亚铜的同时，会产生氧气，根据氧元素质量守恒，计算出氧化亚铜的物质的量，最后计算出固体铜的质量；
（2）根据氧化还原反应的转移电子数=化合价变化×物质的量来计算，氧化剂根据化合价降低来判断；
（3）用惰性电极电解200mLmol?L-1的CuSO4溶液，阴极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu；根据阳极收集到标准状况下112mL气体计算氢离子浓度，再计算pH值．

解答： 解：（1）9.8gCu（OH）₂样品中氢氧化铜物质的量是0.1mol，灼烧若是生成了氧化铜，质量应该是：0.1mol×80g/mol=8g＞7.6g，故生成产物含有Cu₂O；
生成Cu₂O同时生成了氧气，氧气的质量是：8g-7.6g=0.4g，n（O₂）=0.0125mol；根据关系式2Cu₂O～O₂，n（Cu₂O）=0.0125mol×2=0.025mol，故
m（Cu₂O）=0.025×144=3.6g，则m（CuO）=7.6-3.6=4g，
Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O
1           1
n（Cu）=n（Cu₂O）=0.025mol，
铜的质量是：0.025mol×64g/mol=1.6g；
故答案为：CuO和Cu₂O分别为4.0g和3.6g； 1.6；
（2）根据反应①2Cu₂S+3O₂

高温  .

2Cu₂O+2SO₂和②2Cu₂O+Cu₂S

高温  .

6Cu+SO₂↑
要生成1mol铜则反应①要消耗

1

3

mol的Cu₂S，故反应①转移的电子数为

1

3

mol×6=2mol，反应②要消耗

1

6

mol的Cu₂S，故反应②转移的电子数为

1

6

mol×6=1mol，所以共转移2+1=3mol；再根据化合价降低的为氧化剂则反应②中氧化剂为Cu₂O和Cu₂S，
故答案：3mol；Cu₂O和Cu₂S；
（3）用惰性电极电解200mLmol?L-1的CuSO4溶液，阴极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，阳极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+4H₂O根据收集到标准状况下112mL气体即

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，则消耗了氢氧根为0.005mol×4=0.02mol，所以容易中的氢离子为0.02mol，所以氢离子的浓度为

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，则pH=1；
故答案：Cu²⁺+2e^-=Cu；1．

点评：本题考查了铜金属及其重要化合物的性质应用，涉及的知识点较多，充分考查了学生的分析、理解信息能力及计算能力，本题难度稍大．