Question

硫酸銅常用作農(nóng)業(yè)殺蟲劑．如圖是利用含鐵廢銅料生產(chǎn)硫酸銅的工藝，回答相關(guān)問題．
（1）試劑X的化學(xué)式是

 

；
（2）途徑I中，反應(yīng)③的化學(xué)方程式為

 

，途徑Ⅱ中，反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO_4（濃）

△   .

 CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，從環(huán)保和經(jīng)濟的角度分析，利用途徑

 

 （填“I”或“Ⅱ”）制取硫酸銅更合理；
（3）通常情況下不反應(yīng)的兩種物質(zhì)，在改變溫度和

 

后，也可能發(fā)生反應(yīng)．如果用足量的銅與20.0g溶質(zhì)量分數(shù)為98.0%的濃硫酸在加熱條件充分反應(yīng)，實際生成二氧化硫的質(zhì)量是

 

（選填字母）．
A．小于6.4g    B．等于6.4g    C．大于6.4g．

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)制得硫酸銅必須先把鐵除去，鐵能與稀硫酸反應(yīng)，而銅不會與硫酸反應(yīng)進行分析；
（2）根據(jù)題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，依據(jù)質(zhì)量守恒定律進行書寫；
對比兩種途徑，從反應(yīng)進行的完全性和是否生成污染物的角度分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，結(jié)合濃硫酸隨著反應(yīng)的進行濃度的變化來解答該題．

解答：解：（1）廢銅料中含有鐵，所以要制得硫酸銅，應(yīng)該先把鐵除去，依據(jù)金屬活動性順序可知，鐵會與硫酸反應(yīng)，而銅不會與硫酸反應(yīng)，所以除去鐵應(yīng)該選用稀硫酸；
（2）金屬單質(zhì)銅與氧氣在加熱條件下生成氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，
反應(yīng)③的化學(xué)方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，
途徑Ⅰ中是金屬單質(zhì)銅與氧氣在加熱條件下生成黑色固體氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，途徑II中銅和濃硫酸反應(yīng)要生成二氧化硫會污染空氣，且反應(yīng)進行中隨著濃硫酸濃度的減小，反應(yīng)會越來越慢，造成硫酸浪費，所以應(yīng)該選擇途徑I；
（3）銅和稀硫酸不反應(yīng)，但能和濃硫酸反應(yīng)，故反應(yīng)是在濃硫酸中進行的；
設(shè)20g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸在加熱條件下與銅完全反應(yīng)，生成二氧化硫的質(zhì)量為x 
Cu+2H₂SO₄（濃） 

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O       
    196                  64   
20g×98%                  x
     

196

20g×98%

=

64

x

       x=6.4g
    如果完全反應(yīng)根據(jù)化學(xué)方程式可以計算出應(yīng)該生成6.4g氣體，但是隨著反應(yīng)的進行濃硫酸會變稀，而使反應(yīng)終止，故難以生成6.4g二氧化硫，即實際上生成的氣體要小于6.4g；
故答案為：（1）H₂SO₄；
（2）CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，Ⅰ；
（3）反應(yīng)物的濃度，A．

點評：根據(jù)生產(chǎn)流程圖，正確分析每個過程在生產(chǎn)中的作用，從而達到全面掌握生產(chǎn)過程的目的，然后結(jié)合學(xué)過的知識解決流程中考查的問題．