Question

8．甲、乙兩個(gè)化學(xué)研究小組的同學(xué)對(duì)生活中的一些金屬材料，進(jìn)行了一系列的研究．
（1）甲組同學(xué)收集了一些廢銅屑，他們欲用這些廢銅屑制取硫酸銅，設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案：
方案1：Cu $→_{△}^{O_{2}}$ CuO$→_{△}^{稀硫酸}$CuSO₄
方案2：Cu$→_{△}^{濃硫酸}$CuSO₄[已知Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O]
從綠色化學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，上述兩個(gè)方案中，你認(rèn)為合理的是方案1．對(duì)比兩個(gè)方案，簡述你的選擇理由方案2會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的SO₂氣體．
（2）乙組同學(xué)收集了一些古代的銅質(zhì)錢幣，并對(duì)表面的綠色物質(zhì)進(jìn)行了研究．通過查閱資料得知，該綠色物質(zhì)俗稱銅綠，主要成分Cu₂（OH）₂CO₃．
①乙組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，得出銅銹蝕的一般條件是：銅與空氣中的氧氣、水共同作用的結(jié)果．對(duì)于這個(gè)結(jié)論你認(rèn)為還應(yīng)補(bǔ)充的一個(gè)重要影響因素是二氧化碳的參與．
②取一定量的堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]放入盛有一定質(zhì)量稀硫酸的燒杯中，恰好完全反應(yīng)后過濾，得到160g CuSO₄的不飽和溶液．再向該溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與所滴入NaOH溶液質(zhì)量的關(guān)系曲線如圖所示．當(dāng)?shù)稳?0%的NaOH溶液120g時(shí)（即B點(diǎn)），試通過計(jì)算，求此時(shí)所得不飽和溶液的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)果精確至0.1g）．

Answer 1

分析 （1）從保護(hù)環(huán)境的角度看，要求對(duì)反應(yīng)生成物是否污染空氣進(jìn)行判斷；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，不難判斷方案2中二氧化硫會(huì)污染空氣．
（2）①根據(jù)銅銹的成分結(jié)合質(zhì)量守恒定律來進(jìn)行解答；
②將氫氧化鈉溶液加入到溶液中后，氫氧化鈉要和硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，所以可以根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式可求算出氫氧化銅沉淀的質(zhì)量，及一步求解所得不飽和溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）從Cu+2H₂SO₄═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知，方案2中放出的有毒氣體二氧化硫會(huì)造成對(duì)空氣的污染，因此，從保護(hù)環(huán)境的角度來看，方案2就不夠合理，所以選用方案1．
故答案為：1；方案2會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的SO₂氣體．
（2）①根據(jù)銅銹的成分結(jié)合質(zhì)量守恒定律可以知道在銅銹中含有碳元素，所以在反應(yīng)物質(zhì)中應(yīng)該含有碳元素，結(jié)合銅所處的環(huán)境可以判斷反應(yīng)物中還應(yīng)該含有二氧化碳；
②由圖可知，當(dāng)加入80g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液時(shí)，恰好完全反應(yīng)，其中含有的氫氧化鈉的質(zhì)量為：80g×10%=8g；
設(shè)生成硫酸鈉的質(zhì)量為x
2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80                       98
8g                       x
$\frac{80}{8g}=\frac{98}{x}$
解得：x=9.8g
所得不飽和溶液的質(zhì)量為：160g+120g-9.8g=270.2g
故答案為：二氧化碳的參與；270.2g

點(diǎn)評(píng) 性質(zhì)決定用途，組成及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；根據(jù)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)分析性質(zhì)不同可相同的原因；比較兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)可從是否節(jié)約原料、能源、是否產(chǎn)生污染物、操作是否簡單分析．