Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些副反應(yīng)，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。

（1）處于安全和綠色化學(xué)考慮，在制取硫酸銅時(shí)，可選用下列的物質(zhì)是____。

a．Cu b．CuO c．CuS d．CuSO4·Cu(OH)2H2O

（2）裝置a的作用是___。反應(yīng)過(guò)程中，因?yàn)闈饬蛩岬奈�水作用，燒瓶中出現(xiàn)白色固體物質(zhì)，如何簡(jiǎn)便檢驗(yàn)反應(yīng)后圓底燒瓶里有Cu2+存在？___。在實(shí)際反應(yīng)中，由于條件控制不好，容易產(chǎn)生CuS和Cu2S固體：2CuSCu2S+S。

（3）已知樣品質(zhì)量為ag，得到Cu2S是bg，則樣品中CuS質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___。如果Cu2S高溫下轉(zhuǎn)化為Cu，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值會(huì)___（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

（4）根據(jù)以上信息，說(shuō)明銅與濃硫酸反應(yīng)需要控制哪些條件？___

Answer 1

【答案】bd 防倒吸 將反應(yīng)后的溶液沿?zé)�杯壁緩緩倒入水中，若溶液變藍(lán)，則有Cu2+存在 2(a-b)/a 偏大 溫度不宜過(guò)高，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)

【解析】

（1）a.銅和濃硫酸加熱時(shí)反應(yīng)才會(huì)制取硫酸銅，同時(shí)生成二氧化硫大氣污染物，酸雨氣體，故不選a；

b.氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，無(wú)污染物產(chǎn)生，b正確；

c. CuS 不溶于酸，要想制備硫酸銅，要先和氧氣作用生成氧化銅和二氧化硫，2CuS + 3O2 →2CuO + 2SO2，氧化銅再和稀硫酸作用生成硫酸銅，該過(guò)程中產(chǎn)生二氧化硫大氣污染物，故不選c；

d.CuSO4·Cu(OH)2H2O只需要和稀硫酸反應(yīng)即可制取硫酸銅，無(wú)污染物產(chǎn)生，d正確；

綜上分析正確答案選bd；

（2）二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收，有壓強(qiáng)差，使溶液產(chǎn)生倒吸，球形管有比較大的空間，防止形成過(guò)大的負(fù)壓，可以防止倒吸；由于濃硫酸有吸水性，所不容易觀察溶液顏色，需要將溶液稀釋后檢驗(yàn)銅離子是否存在，濃硫酸的稀釋?xiě)?yīng)注意酸入水，將原溶液注入水中進(jìn)行稀釋?zhuān)�如果溶液顯藍(lán)色則證明銅離子存在。

（3）設(shè)樣品中CuS xg，Cu2S為yg，列方程組，質(zhì)量守恒：x+y=a，銅原子守恒：(X/96+2y/160)/2=b/160，兩個(gè)方程聯(lián)立可解得x=6a-6b，所以樣品中CuS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：6a-6b/a。Cu2S在高溫下會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu，則測(cè)的加熱后固體的質(zhì)量b偏小，根據(jù)方程式得出CuS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。

（4）根據(jù)題意可以得出控制溫度不能過(guò)高，加熱時(shí)間不易太長(zhǎng)。