Question

在生產(chǎn)電纜過程中會產(chǎn)生一定量的含銅廢料．據(jù)報道，在通入空氣并加熱的條件下，銅與硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銅．
（1）請完成該反應(yīng)的化學方程式．2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄+______
（2）請設(shè)計出利用上述得到的溶液冶煉金屬銅的簡易方法（用化學方程式表示）
______．
（3）現(xiàn)有10%的稀硫酸980g，最多生成多少克硫酸銅，同時利用你所設(shè)計的方案最多可以生產(chǎn)多少單質(zhì)銅？

Answer 1

解：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學方程式，反應(yīng)物中銅、氫、硫、氧原子個數(shù)分別為2、4、2、10，反應(yīng)后的生成物中銅、氫、硫、氧原子個數(shù)分別為2、0、2、8，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則橫線上物質(zhì)的分子中共含有由4個氫原子和2個氧原子構(gòu)成，則橫線上的化學式應(yīng)為2H₂O．
（2）得到的溶液是硫酸銅溶液，可利用鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅來冶煉金屬銅，反應(yīng)的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）設(shè)最多生成硫酸銅的質(zhì)量為x
2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄+2H₂O
196 320
980g×10% x
x=160g
160g硫酸銅中含銅的質(zhì)量為：×160g=64g，由質(zhì)量守恒定律，利用設(shè)計的方案最多可以生產(chǎn)64g單質(zhì)銅．
答：（1）2H₂O；（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（3）最多生成160克硫酸銅，同時利用設(shè)計的方案最多可以生產(chǎn)64g單質(zhì)銅．
分析：（1）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學方程式推斷橫線上生成物的化學式．
（2）得到的溶液是硫酸銅溶液，可利用鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅來冶煉金屬銅．
（3）由稀硫酸的質(zhì)量、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)反應(yīng)的化學方程式，可計算出生成硫酸銅的質(zhì)量，進而由化合物中某元素的質(zhì)量=該化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分數(shù)，計算出可以生產(chǎn)單質(zhì)銅的質(zhì)量．
點評：本題難度不大，掌握質(zhì)量守恒定律、根據(jù)化學方程式的計算即可正確解答本題，解題時要注意解題的規(guī)范性．