题目内容

5.CuSO4是一种重要化工原料,其制备和有关性质如图所示.
(1)途径①②③,更好体现绿色化学思想的是②
(2)物质Y具有的性质还原性(填“氧化性”或“还原性”)
(3)混合气体X既能是品红溶液褪色又能使带火星木条复燃,则混合气体X的成分是SO2与O2
(4)途径①所用混酸中H2SO3与HNO3物质的量之比是3:2,并写出发生反应的离子方程式3Cu3++8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.

分析 (1)途径②中Cu与氧气反应生成CuO,再与硫酸反应生成硫酸铜和水,不生成有毒气体;
(2)由转化可知,生成的氢氧化铜转化为氧化亚铜,Cu元素的化合价降低,则Y中某元素的化合价升高;
(3)硫酸铜分解生成Cu2O,Cu元素的化合价降低,S元素为最高价不能升高,所以O元素的化合价升高;
(4)发生3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,离子反应为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,以此来解答.

解答 解:(1)途径①中Cu与硝酸反应生成有毒的NO气体、③中铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体污染空气,途径②的优点:制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,故答案为:②;
(2)Y可能为葡萄糖或醛,若为葡萄糖,发生C6H12O6+2Cu(OH)2=C6H12O7+Cu2O+2H2O,Cu元素的化合价降低,则Y中某元素的化合价升高,则Y具有还原性,
故答案为:还原性;
(3)硫酸铜分解生成Cu2O,Cu元素的化合价降低,S元素为最高价不能升高,所以O元素的化合价升高,即有氧气生成,发生2CuSO4═Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,所得混合气体X中一定有SO2与O2,故答案为:SO2与O2
(4)Cu与混酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,离子反应为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,从方程式知,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,所以硝酸为2mol时,硫酸为3mol,用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2,
故答案为:3:2;3Cu3++8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.

点评 本题考查制备实验及物质的性质,为高频考点,把握制备反应原理、物质的性质为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

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