Question

16．銅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中應用非常廣泛．
（1）由輝銅礦制取銅的反應過程為：
2Cu₂S（s）+3O₂ （g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ•mol^-1
2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ•mol^-1
熱化學方程式：Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-217.4kJ•mol^-1．
（2）氫化亞銅是一種紅色固體，可由下列反應制備 4CuSO₄+3H₃PO₂+6H₂O=4CuH↓+4H₂SO₄+3H₃PO₄
①該反應還原劑是H₃PO₂（寫化學式）．
②該反應每轉(zhuǎn)移3mol電子，生成CuH的物質(zhì)的量為1mol．
（3）氯化銅溶液中銅各物種的分布分數(shù)（平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù)）與c（Cl^-） 的關系如圖1所示．
①當c（Cl^-）=9mol•L^-1時，溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關系為c（CuCl₂）＞c（CuCl⁺）＞c（CuCl₃^-）．
②在c（Cl^-）=1mol•L^-1的氯化銅溶液中，滴入AgNO₃溶液，含銅物種間轉(zhuǎn)化的離子方程式為CuCl⁺+Ag⁺=AgCl↓+Cu²⁺（CuCl₂+Ag⁺=CuCl⁺+AgCl↓；CuCl₂+2Ag⁺=Cu²⁺+2AgCl↓）（任寫一個）．
（4）一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個過程：①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO₂的部分催化氧化，所發(fā)生反應為：2SO₂+2n Cu+（n+1）O₂+（2-2n） H₂O=2n CuSO₄+（2-2n） H₂SO₄．從環(huán)境保護的角度看，催化脫硫的意義為防止酸雨的發(fā)生．
②利用圖2所示電化學裝置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生．寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應的離子方程式SO₂+2H₂O+Cu²⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4H⁺+SO₄^2-+Cu．

Answer 1

分析 （1）利用蓋斯定律解答，從待求反應出發(fā)，分析待求反應中的反應物和生成物在已知反應中的位置，通過相互加減可得，據(jù)蓋斯定律（①+②）×$\frac{1}{3}$得到；
（2）①從還原劑的概念出發(fā)分析反應物的價態(tài)變化即可；
②從價態(tài)變化出發(fā)分析得失電子總數(shù)解答；
（3）①從圖上在c（Cl^-）=9mol•L^-1處，做一條平行與縱軸的虛線，可以比較；
②從圖上在c（Cl^-）=1mol•L^-1處，做一條平行與縱軸的虛線，看哪種微粒最多；
（4）①二氧化硫是一種有毒的氣體，排放到空氣中可引起酸雨的發(fā)生，對環(huán)境和人類健康有害，脫硫可以防止酸雨的發(fā)生；
②利用電解原理將二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸吸收，先寫出兩個電極上上發(fā)生的電極反應式，加和就可得到總的離子方程式．

解答 解：（1）①2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2kJ•mol^-1，
②2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）═6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0kJ•mol^-1，
據(jù)蓋斯定律（①+②）×$\frac{1}{3}$得：Cu₂S（s）+O₂（g）═2Cu（s）+SO₂（g）△H=-217.4KJ/mol，
故答案為：-217.4；
（2）①從反應4CuSO₄+3H₃PO₂+6H₂O=4CuH↓+4H₂SO₄+3H₃PO₄分析，Cu從+2價變成+1，H從+1價變成-1價，P從+1價變成+5價，還原劑化合價升高，故該反應的還原劑是H₃PO₂，故答案為：H₃PO₂；
②Cu從+2價變成+1，4molCu得到4mol電子，H從+1價變成-1價，4mol-1價的H得到8mol電子，共得電子12mol，即每生成4molCuH轉(zhuǎn)移電子12mol，所以每生成1molCuH，轉(zhuǎn)移電子3mol電子，
故答案為：1；
（3）①在c（Cl^-）=9mol•L^-1處，做一條平行與縱軸的虛線，可見溶液中主要含銅物種濃度大小關系為：c（CuCl₂）＞c（CuCl⁺）＞c（CuCl₃^-）＞c（Cu²⁺）＞c（CuCl₄^2-），
故答案為：c（CuCl₂）＞c（CuCl⁺）＞c（CuCl₃^-）；
②從圖上可見，在c（Cl^-）=1mol•L^-1的氯化銅溶液中，主要是Cu²⁺與Cl^-結(jié)合生成CuCl⁺，滴入硝酸銀溶液發(fā)生反應的方程式為：CuCl⁺+Ag⁺=AgCl↓+Cu²⁺（CuCl₂+Ag⁺=CuCl⁺+AgCl↓；CuCl₂+2Ag⁺=Cu²⁺+2AgCl↓）
故答案為：CuCl⁺+Ag⁺=AgCl↓+Cu²⁺（CuCl₂+Ag⁺=CuCl⁺+AgCl↓；CuCl₂+2Ag⁺=Cu²⁺+2AgCl↓）；
（4）①脫硫可以減少二氧化硫的排放量，防止酸雨的發(fā)生；
故答案為：防止酸雨的發(fā)生；
②分析圖中電解裝置，可知左邊石墨是電解池的陽極，右邊是陰極；陽極放電的物質(zhì)二氧化硫，失去電子生成硫酸根離子，電極反應式：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+2H⁺；陰極放電的物質(zhì)時銅離子，得到電子被還原成單質(zhì)銅，電極反應式：Cu²⁺+2e^-=Cu；將上述兩電極的電極反應式得：SO₂+2H₂O+Cu²⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4H⁺+SO₄^2-+Cu，
故答案為：SO₂+2H₂O+Cu²⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4H⁺+SO₄^2-+Cu．

點評 本題考查了反應熱的求算，蓋斯定律，二氧化硫的污染和治理，電解原理，題目綜合性強，難度中等，根據(jù)已經(jīng)掌握的知識可以求解，掌握基礎是關鍵．