Question

【題目】銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題：

(1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍色，試寫出該反應的離子方程式_____________________________________________________________。
(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應的離子方程式________________________________。

(3)火法煉銅的原理：Cu2S＋O2高溫,2Cu＋SO2，在該反應中每生成1 mol Cu，轉移________mol e－。

(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是________(填選項字母)。

a．粗銅接電源正極，發生氧化反應

b．溶液中Cu2＋向陰極移動

c．電解過程中，陽極和陰極的質量變化相等

d．利用陽極泥可回收Al、Zn等金屬

(5)據報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦中CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O)：

①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的實驗方法___________________________________________。

②在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個反應來完成)。寫出兩種方案中涉及的化學方程式

方案一：___________________________________________；

方案二：______________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋ 3 ab 取少量溶液B于試管中，加入KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子 CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

【解析】（1）金屬銅投入稀硫酸中不發生反應，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變為藍色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性溶解銅，離子方程式為：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；

（2）將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2（OH）2CO3，故反應的方程式為：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑，離子反應式為2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；
（3）反應中Cu元素化合價由+1價將低到0價，O元素化合價由0價降低到-2價，S元素化合價由-2價升高到+4價，由方程式可知生成2molCu，轉移6mol電子，則該反應中每生成1molCu，轉移3mol電子；
（4）a．精煉銅時，粗銅做陽極，連接電源正極，發生氧化反應故a正確；b．溶液中Cu2+向陰極移動，故b正確；c．比銅活潑的金屬先放電，所以陽極和陰極的質量變化不相等，故c錯誤；d．Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后Ag、Pt、Au從粗銅脫落，利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故d錯誤；故答案為ab；
（5）檢驗溶液B中Fe3+是否被除盡的試劑是KSCN溶液，加入KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子；

③硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅反應的化學方程式為：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu；也可以惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應的化學方程式為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。