Question

硫酸銅晶體常用作農業和漁業的殺蟲劑、殺菌劑．以下是由廢銅料（含鐵）生產硫酸銅晶體的流程

（1）反應①的化學方程式為

 

．
（2）途徑I中，反應②、③的化學方程式分別為②

 

，③

 

；途徑Ⅱ中，反應④的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．從環保和經濟的角度分析，利用途徑

 

（選填“I”或“Ⅱ”）制取硫酸銅的方案更合理．
（3）某化學興趣小組同學用足量銅與10g質量分數為98%的濃硫酸在加熱條件下充分反應，生成SO₂的質量應

 

（選填字母）．
A．等于3.2g              B．小于3.2g              C．大于3.2g
（4）該化學興趣小組同學通過查閱資料，發現大多數金屬與濃硫酸都能發生反應．現取足量鋅與濃硫酸反應，其化學方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．反應一段時間后，老師指出除了SO₂，還可能生成另一種氣體．請你根據鋅的化學性質，推斷此氣體可能是

 

，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）欲制得硫酸銅必須先把鐵除去，故反應①為鐵盒硫酸的反應；
（2）反應②為金屬單質銅與氧氣在加熱條件下所發生的反應，生成黑色固體氧化銅，兩種物質生成一種物質的反應；反應③則應是黑色固體氧化銅與稀硫酸的復分解反應，途徑II要生成二氧化硫會污染空氣，所以應該選擇途徑I；
（3）根據質量守恒定律來解答該題；
（4）根據鋅的性質，結合濃硫酸隨著反應的進行濃度的變化來解答該題．

解答：解：（1）廢銅料中含有鐵，所以要值得硫酸銅，應該先把鐵除去，除去鐵應該選用稀硫酸，故可以寫出該反應的化學方程式；
（2）反應②為金屬單質銅與氧氣在加熱條件下所發生的反應，生成黑色固體氧化銅，兩種物質生成一種物質的反應；反應③則應是黑色固體氧化銅與稀硫酸的復分解反應，途徑II要生成二氧化硫會污染空氣，所以應該選擇途徑I；
（3）反應是在濃硫酸中進行的，如果完全反應根據化學方程式可以計算出應該生成3.2g氣體，但是隨著反應的進行濃硫酸會變稀，而使反應終止，故難以生成3.2g二氧化硫，即實際上生成的氣體要小于3.2g；
（4）鋅是活潑金屬可以和稀硫酸反應生成氫氣，所以隨著反應的進行濃硫酸的濃度越來越小，故可能生成氫氣；
故答案為：（1）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）②2Cu+O₂═2CuO；③CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；Ⅰ；
（3）B；
（4）H₂（或氫氣）；反應一段時間后，硫酸溶液溶質的質量分數變小，鋅與稀硫酸反應生成氫氣（或反應一段時間后，硫酸溶液溶質的質量分數變小，Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑）；

點評：據生產流程圖，正確理解每個過程在生產中的作用，從而達到全面掌握生產過程的目的，為解答問題做足準備．