Question

(1)用過量銅片與0.2 mol濃H₂SO₄共熱足夠長時間(只考慮銅與濃H₂SO₄反應，忽略其他副反應)，甲認為產生的SO₂少于0.1mol，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

而乙同學認為產生的SO₂為0.1 mol，理由是_____________________________________________。

(2)實驗證明銅不能在低溫下與O₂反應，也不能與稀H₂SO₄共熱發生反應，但工業上卻是將廢銅屑倒入熱的稀H₂SO₄中并通入空氣來制備CuSO₄溶液的。銅屑在此狀態下被溶解的化學方程式為___________________________________________________________。

利用銅制備CuSO₄的另一種方法可用化學方程式表示為_________________________________________。

以上兩種方法________(填“前”或“后”)者好，原因是_____________________。

 

Answer 1

(1)由反應Cu＋H₂SO₄(濃)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O知，當0.2mol濃H₂SO₄全部反應時才生成0.1 mol SO₂，隨著反應進行，濃H₂SO₄變稀，不能與Cu反應，故甲認為少于0.1mol SO₂；乙同學認為稀H₂SO₄與銅反應由于加熱時間足夠長，水比H₂SO₄易揮發，因此，H₂SO₄始終保持較高濃度，直至與銅完全反應為止；(2)2Cu＋2H₂SO₄(稀)＋O₂2CuSO₄＋2H₂O  Cu＋2H₂SO₄(濃)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O'前'若制得1 mol CuSO₄，第一種方法只需1mol H₂SO₄，而第二種方法則要用2 mol H₂SO₄，而且生成的SO₂會造成大氣污染

解析:(1)過量銅片與0.2mol H₂SO₄(濃)反應，理論上生成0.1 mol SO₂，但當濃H₂SO₄變稀時與Cu不反應，故甲認為少于0.1 mol SO₂；乙同學認為加熱足夠長時間，水揮發后，稀H₂SO₄又變成濃H₂SO₄，直至與Cu反應完全。(2)兩種方法前者好因為不產生有污染的SO₂氣體，且生成等量的CuSO₄耗H₂SO₄少。