Question

16．閱讀下列材料并回答各有關問題：
（1）實驗室中氧化銅與氫氣反應后得到的Cu中常常混有少量Cu₂O．Cu₂O與硫酸反應的化學方程式為：
Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O．現將10g Cu與Cu₂O的混合物放入足量的稀硫酸中充分反應，過濾得到9.6g固體，則原混合物中單質銅的質量為9.28g．
（2）硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料．銅不能與稀硫酸直接反應，為符合綠色化學的要求，某研究性學習小組進行如下設計：
方案1：以空氣為氧化劑．將銅粉在儀器B中反復灼燒，使銅與空氣充分反應生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應．
方案2：在常溫下，將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發現其幾乎不反應；再向該混合物中加入Fe₂（SO₄）₃，發現立即發生反應，但無沉淀產生；待反應完全后向其中加物質甲調節pH到3～4，產生Fe（OH）₃沉淀．最后經過過濾、蒸發、結晶，所得濾渣循環使用．（已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4．）
問題：
①方案1中的B儀器名稱是坩堝．
寫出方案1中的化學方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
②方案2中甲物質是b（填字母序號）．
a、CaO                      b、CuCO₃                  c、CaCO₃．

Answer 1

分析 （1）將5g Cu與Cu₂O的混合物放入足量的稀硫酸中，銅不參加反應，反應后固體的質量減少是因Cu₂O→Cu引起的，宜用差量法解答；
（2）①加熱固體應在坩堝中進行；銅與空氣充分反應生成氧化銅；氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水．
②銅與硫酸鐵反應生成硫酸銅、硫酸亞鐵，通入氧氣，將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵，為不引人雜質，可以加入氧化銅、碳酸銅等調節pH值可除去鐵離子，過濾、蒸發、結晶得到硫酸銅晶體

解答 解：（1）解：設原混合物中含Cu₂O的質量為x，
Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O．     固體質量減少
144                             64                144-64=80
 x                                                  10g-9.6g=0.4g
 $\frac{144}{80}$=$\frac{x}{0.4g}$，x=0.72g
則原混合物中含單質銅的質量為10g-0.72g=9.28g
（2）①加熱固體應在坩堝中進行；銅與空氣充分反應生成氧化銅，方程式是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，方程式是CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
②銅與硫酸鐵反應生成硫酸銅、硫酸亞鐵，通入氧氣，將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵，為不引人雜質，可以加入氧化銅、碳酸銅等調節pH值可除去鐵離子，過濾、蒸發、結晶得到硫酸銅晶體．
故填：（1）9.28；（2）①坩堝；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；②b．

點評 差量法就是根據化學方程式，利用反應物和生成物之間的質量差與反應中反應物、生成物的量成比例的關系進行計算的一種捷徑．該方法的關鍵是分析反應前后形成差量的原因，找出差量與某些量之間的比例關系，然后再由比例式求解．