Question

【題目】已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發生反應，化學方程式如下（已配平）：Cu+2H2SO4CuSO4+A↑+2H2O，試通過計算和推理完成下面的問題：

（1）在參加反應的硫酸中，被還原的硫酸與未被還原的硫酸的物質的量之比為___。A物質可以與強堿反應生成鹽和水。則A應該屬于___(用字母代號填寫)。

A．酸 B．酸性氧化物 C．鹽 D．電解質 E．非電解質

（2）一定量的銅片與含1.2mol的H2SO4的濃硫酸充分反應(濃硫酸過量)，如果該反應過程中轉移了0.4mol電子，生成的A氣體在標況下的體積為___L(假設氣體全部逸出)。

（3）將（2）中反應后所得的溶液稀釋后與足量的Ba(OH)2溶液反應，所得沉淀的質量為___g。寫出此過程中發生反應的離子方程式___。

Answer 1

【答案】1:1 BE 4.48L 252.6 Ba2++SO42+2OH- +2H+=2H2O+BaSO4↓、Ba2++ SO42+2OH- +Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓

【解析】

（1）根據電子轉移守恒與原子守恒可以知道，A為SO2，被還原的硫酸生成SO2，未被還原的硫酸生成CuSO4，根據方程式可以知道二者物質的量之比；SO2能與強堿反應生成鹽和水，則SO2屬于酸性氧化物，根據電解質、非電解質的判斷方法判斷二氧化硫屬于哪一類；

（2）根據電子轉移計算生成二氧化硫物質的量，再根據V=n×Vm計算二氧化硫體積；

（3）Cu與硫酸反應中生成硫酸銅，因為硫酸有剩余，故反應后溶液為硫酸、硫酸銅混合溶液，硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇與水，硫酸銅與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇、氫氧化銅，根據S原子守恒計算n(BaSO4)，再根據m=nM計算m(BaSO4)，根據方程式計算n(CuSO4)，再根據m=nM計算m(CuSO4)，據此分析。

（1）根據得失電子守恒與原子守恒可以知道，A為SO2，被還原的硫酸生成SO2，未被還原的硫酸生成CuSO4，根據方程式可以知道二者物質的量之比為1:1；SO2能與強堿反應生成鹽和水，則SO2屬于酸性氧化物，SO2的水溶液雖然可以導電，但是溶液中的離子是亞硫酸電離產生的，則SO2屬于非電解質；

故答案為：1:1；BE；

（2）根據電子轉移，可以知道生成二氧化硫物質的量為，標況下二氧化硫體積為0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L；

故答案為：4.48L；

（3）反應后，所得到的溶液含硫酸銅和硫酸，反應的化學方程式為：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O、Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，離子反應方程式為Ba2++SO42+2OH- +2H+=2H2O+BaSO4↓、Ba2++ SO42+2OH- +Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓，反應后產生的沉淀為Cu(OH)2和BaSO4，已知反應開始時n(H2SO4)=1.2mol，生成n(SO2)=0.2mol，根據S原子守恒，可以知道n(BaSO4)=1.2mol-0.2mol=1mol，m(BaSO4)=1mol×233g·mol-1=233g；根據反應方程式可知，n(CuSO4)=0.2mol，則m(Cu(OH)2)=0.2mol×98g·mol-1=19.6g，則反應所得沉淀質量為：233g+19.6g=252.6g；

故答案為：252.6；Ba2++SO42+2OH- +2H+=2H2O+BaSO4↓、Ba2++ SO42+2OH- +Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓。