Question

銅及其化合物在生產、生活中有廣泛的應用。
(1)銅可采用如下方法制備：
火法煉銅：Cu₂S＋O₂2Cu＋SO₂
濕法煉銅：CuSO₄＋Fe=FeSO₄＋Cu
上述兩種方法中，銅元素均被________(填“氧化”或“還原”)成銅單質。
(2)印刷電路板上使用的銅需要回收利用。
方法一：用FeCl₃溶液浸泡印刷電路板制備CuCl₂·2H₂O，實驗室模擬回收過程如下：


①證明步驟1所加FeCl₃溶液過量的方法是_________________________________。
②步驟2中所加的氧化劑最適宜的是______________________________________。
A．HNO₃      B．H₂O₂      C．KMnO₄
③步驟3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此時Fe^3＋完全沉淀，可選用的“試劑1”是________。(寫出一種即可)
④蒸發濃縮CuCl₂溶液時，要滴加濃鹽酸，目的是________(用化學方程式并結合簡要的文字說明)，再經冷卻、結晶、過濾，得到CuCl₂·2H₂O。
方法二：用H₂O₂和稀硫酸共同浸泡印刷電路板制備硫酸銅時，其熱化學方程式是：
Cu(s)＋H₂O₂(l)＋H₂SO₄(aq)=CuSO₄(aq)＋2H₂O(l)　ΔH₁＝－320 kJ·mol^－1
又知：2H₂O₂(l)=2H₂O(l)＋O₂(g)ΔH₂＝－196 kJ·mol^－1
H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(l)　ΔH₃＝－286 kJ·mol^－1
則反應Cu(s)＋H₂SO₄(aq)=CuSO₄(aq)＋H₂(g)的ΔH＝________。
(3)欲實現反應Cu＋H₂SO₄=CuSO₄＋H₂↑，在你認為能實現該轉化的裝置中的括號內，標出電極材料(填“Cu”或“C”)。

Answer 1

(1)還原　(2)方法一　①取少量充分反應后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變為紅色，證明所加FeCl₃溶液過量　②B　③CuO或Cu(OH)₂(答案合理均可)　④CuCl₂在溶液中能發生水解反應，CuCl₂＋2H₂O??Cu(OH)₂＋2HCl，滴加濃鹽酸，可以抑制其水解
方法二：＋64 kJ·mol^－1
(3)

本題考查實驗探究，難度中等。(2)①檢驗Fe^3＋的試劑為KSCN溶液；②所加的氧化劑的作用是將Fe^2＋氧化為Fe^3＋，但是不能引進新的雜質離子，所以最適合的是H₂O₂；③溶液顯酸性，加CuO或者Cu(OH)₂或者CuCO₃與H^＋反應，促進Fe^3＋的水解，生成Fe(OH)₃；④加鹽酸的目的是抑制Cu^2＋的水解。(3)該反應不能自發進行，所以必須選用電解池的裝置，銅作為電解池的陽極即可。