Question

銅及銅的化合物有多種應(yīng)用．請回答下面相關(guān)問題：
（1）下列兩種方法均可以制備CuSO₄
①2Cu+O₂2CuO           CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O       ②Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
假如某工廠欲生產(chǎn)CuSO₄，請選擇一種方法并說明理由______．
（2）已知銅與稀硫酸不反應(yīng)，但將銅片在稀硫酸中長時間加熱時溶液會呈藍(lán)色，請用化學(xué)方程式表示原因______ 2CuSO₄+2H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)原料利用率和環(huán)保的角度；
（2）根據(jù)溶液中有氧氣參加反應(yīng)及H₂O₂的氧化性來分析；
（3）根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱； 
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降總數(shù)相等及質(zhì)量守恒來配平；
（5）根據(jù)Cu₂S和CuS加熱后最終都變成CuO，建立方程組求解．
解答：解：（1）方法①中Cu、H₂SO₄的利用率100%，且無污染，方法②中Cu的利用率100%，H₂SO₄的利用率50%，且產(chǎn)生污染物，故答案：選擇方法①原料利用率高，污染少；
（2）因溶液中有氧氣，加熱能與銅反應(yīng)生成氧化銅：2Cu+O₂2CuO，氧化銅再與硫酸反應(yīng)：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，兩式相加：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O，因加熱時滴入幾滴
H₂O₂，溶液也會很快呈藍(lán)色，說明H₂O₂能講銅氧化成銅離子，離子反應(yīng)為Cu+H₂O₂+2H⁺Cu²⁺+2H₂O，故答案：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O；Cu+H₂O₂+2H⁺Cu²⁺+2H₂O；    
（3）已知：2Cu（s）+O₂（g）=Cu₂O（s）；△H₁=-12.0kJ/mol      ①
              2Cu（s）+S（s）=Cu₂S（s）；△H₂=-79.5kJ/mol      ②
               S（s）+O₂ （g）=SO₂（g）；△H₃=-296.83kJ/mol    ③
根據(jù)蓋斯定律③-①×2-②可得Cu₂S（s）+2Cu₂O（s）=6Cu（s）+SO₂（g）；△H₄=-193.33kJ/mol，
故答案為：-193.33；
（4）根據(jù)化合價升降總數(shù)相等可知，
                Cu₂S    Cu：+1→+2↑2     共↑10×3
                         S：-2→+6↑8    
                HNO₃ N：+5→+2↓3×10      
則配平后的化學(xué)反應(yīng)為3Cu₂S+16HNO₃3CuSO₄+3Cu（NO₃）₂+10NO↑+8H₂O，
故答案：3，16，3，3，10，8H₂O；
（5）設(shè)Cu₂S 的質(zhì)量為x，CuS 的質(zhì)量為y，
            Cu₂S～2CuO                 CuS～CuO
         160         160             96         80
          x           x              y           y  
建立方程組：
解得：x=6m₂-5m₁，y=6m₁-6m₂，
故答案為：6m₂-5m₁．
點(diǎn)評：本題主要考查了銅的化學(xué)性質(zhì)，同時也考查了蓋斯定律的運(yùn)用，氧化還原反應(yīng)，增加了試題的綜合性．