Question

14．（1）用過(guò)量銅片與0.2mol濃H₂SO₄共熱足夠長(zhǎng)時(shí)間（只考慮銅與濃H₂SO₄反應(yīng)，忽略其他副反應(yīng)），甲認(rèn)為產(chǎn)生的SO₂少于0.1mol，理由是由反應(yīng)Cu+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，當(dāng)0.2mol濃H₂SO₄全部反應(yīng)時(shí)才生成0.1molSO₂，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃H₂SO₄變稀，不能與Cu反應(yīng)，故甲認(rèn)為少于0.1molSO₂；；
而乙同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的SO₂為0.1mol，理由是乙同學(xué)認(rèn)為稀H₂SO₄與銅反應(yīng)由于加熱時(shí)間足夠長(zhǎng)，水比H₂SO₄易揮發(fā)，因此，H₂SO₄始終保持較高濃度，直至與銅完全反應(yīng)為止；．
（2）實(shí)驗(yàn)證明銅不能在低溫下與O₂反應(yīng)，也不能與稀H₂SO₄共熱發(fā)生反應(yīng)，但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀H₂SO₄中并通入空氣來(lái)制備CuSO₄溶液的．銅屑在此狀態(tài)下被溶解的化學(xué)方程式為2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．
利用銅制備CuSO₄的另一種方法可用化學(xué)方程式表示為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
以上兩種方法前（填“前”或“后”）者好，原因是兩種方法前者好因?yàn)椴划a(chǎn)生有污染的SO₂氣體，且生成等量的CuSO₄．耗H₂SO₄少．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性，能夠與銅反應(yīng)生成二氧化硫，稀硫酸不具有強(qiáng)的氧化性，不能與銅反應(yīng)解答；
（2）銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，銅與稀硫酸、氧氣反應(yīng)生成硫酸銅和水，依據(jù)生成物性質(zhì)及消耗硫酸的量解得．

解答 解：（1）過(guò)量銅片與0.2mol H₂SO₄（濃）反應(yīng)，理論上生成0.1mol SO₂，但當(dāng)濃H₂SO₄變稀時(shí)與Cu不反應(yīng)，故甲認(rèn)為少于0.1mol SO₂；乙同學(xué)認(rèn)為加熱足夠長(zhǎng)時(shí)間，水揮發(fā)后，稀H₂SO₄又變成濃H₂SO₄，直至與Cu反應(yīng)完全．
故答案為：由反應(yīng)Cu+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，當(dāng)0.2mol濃H₂SO₄全部反應(yīng)時(shí)才生成0.1mol SO₂，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃H₂SO₄變稀，不能與Cu反應(yīng)，故甲認(rèn)為少于0.1mol SO₂；
乙同學(xué)認(rèn)為稀H₂SO₄與銅反應(yīng)由于加熱時(shí)間足夠長(zhǎng)，水比H₂SO₄易揮發(fā)，因此，H₂SO₄始終保持較高濃度，直至與銅完全反應(yīng)為止；
（2）2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，若制得1mol CuSO₄，第一種方法只需1mol H₂SO₄，而第二種方法則要用2mol H₂SO₄，而且生成的SO₂會(huì)造成大氣污染
故答案為：2Cu+2H₂SO₄（�。�+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；前；兩種方法前者好因?yàn)椴划a(chǎn)生有污染的SO₂氣體，且生成等量的CuSO₄

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素化合物知識(shí)，熟悉濃硫酸的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．