Question

（1）用過量的鋅與濃H₂SO₄反應，某同學認為除了生成二氧化硫外，還有氫氣產生，理由是_____________________________________________________________________。

（2）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0.1 mol，理由是____________________________________；

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

（3）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”“后”）者好，原因是_________________________。

Answer 1

解析：濃硫酸與金屬反應時，隨著反應的進行，硫酸的量不斷減少，硫酸由濃變稀，稀硫酸可與鋅反應產生氫氣，稀硫酸不再與銅反應。

在稀H₂SO₄存在的條件下，Cu與O₂在加熱條件下反應生成堿性氧化物CuO，迅速溶解在熱的稀硫酸溶液中生成CuSO₄。

答案：（1）由于Zn過量，隨著反應的進行，濃H₂SO₄變稀，稀H₂SO₄可與Zn反應產生H₂

（2）由反應Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，當0.2 mol H₂SO₄全部反應時才生成0.1 mol SO₂，隨著反應進行，濃H₂SO₄變稀，而稀H₂SO₄與銅不反應  由于加熱時間足夠長，水比硫酸易揮發，因此，硫酸始終保持較高濃度，直至與銅完全反應為止

（3）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1 mol 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