Question

銅是生物必需的微量元素，也是人類最早使用的金屬之一。銅的生產和使用對國計民生各個方面都產生了深遠的影響。

（1）寫出銅與稀硝酸反應的化學方程式____________________________________________________。

（2）為了保護環境和節約資源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅，最終實現銅的回收利用。寫出溶出銅的離子方程式__________________________________________________。

（3）工業上以黃銅礦為原料，采用火法溶煉工藝生產銅。該工藝的中間過程會發生反應：2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂,該反應的氧化劑是___________________；當生成19.2gCu時，反應中轉移的電子為____________mol。

（4）銅在潮濕的空氣中能發生吸氧腐蝕而生銹，銅誘的主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃(堿式碳酸銅）。試寫出上述過程中負極的電極反應式__________________________。

（5）研究性學習小組用“間接碘量法”測定某試樣中CuSO₄·5H₂O(不含能與I^-反應的氧化性雜質）的含量。取ag試樣配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。寫出該反應的離子方程式________________________________________。繼續滴加KI溶液至沉淀不再產生，溶液中的I₂用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，發生反應的化學方程式為：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗cmol/L的Na₂S₂O₃ 溶液VmL。則試樣中CuSO₄·5H₂O的質量分數為____________。

 

Answer 1

【答案】

（14分）（1）3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑（2分）

（2）Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O（2分）（3）Cu₂O和Cu₂S（2分） 0.3（2分）

（4）2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O（2分）（若寫成Cu－2e^－＝Cu^2＋得1分）

（5）2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂（2分） ×100%（2分）

【解析】

試題分析：（1）硝酸是氧化性酸，能氧化大部分金屬，因此銅與稀硝酸反應的化學方程式為3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑。

（2）雙氧水具有氧化性，在酸性條件下能被銅氧化成銅離子，而雙氧水的還原產物是水，因此溶出銅的離子方程式為Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O。

（3）根據方程式2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂可知，反應中銅元素的化合價從＋1價降低到0價，得到1個電子，因此氧化劑是該反應的氧化劑是Cu₂O和Cu₂S；S元素的化合價從－2價升高到＋4價，失去6個電子，即Cu₂S是還原劑。19.2gCu的物質的量＝＝0.3mol，則當生成19.2gCu時，反應中轉移的電子的物質的量＝0.3mol×1＝0.3mol。

（4）原電池中負極失去電子，發生氧化反應。所以生成銅銹的過程中負極的電極反應式為2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O。

（5）滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，這說明反應中銅元素的化合價從＋2價降低＋1價，得到1個電子。而反應中碘離子失去電子被氧化生成單質碘，因此該反應的離子方程式為2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂；根據方程式2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂、I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆可知：

CuSO₄·5H₂O～Na₂S₂O₃

1               1

0.001cVmol   0.001cVmol

所以ag試樣中CuSO₄·5H₂O的物質的量＝0.001cVmol×＝0.004cVmol

質量＝0.004cVmol×250g/mol＝cVg

因此試樣中CuSO₄·5H₂O的質量分數為×100%

考點：考查銅的性質、方程式、電極反應式的書寫、氧化還原反應的判斷與計算以及物質含量測定的實驗方案設計與計算