Question

14．已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發生如下反應：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
試通過計算和推理完成下面的問題：
（1）SO₂物質可以使酸性KMnO₄溶液褪色，此反應中SO₂（填寫化學式）失去電子．
（2）足量的銅片與 含溶質1.8mol的濃H₂SO₄充分反應，如果該反應過程中轉移了 0.2mol電子，生成的CuSO₄的質量為16克，生成的氣體在標準狀況下體積為2.24升（假設氣體全部逸出）．
（3）將反應后所得到的溶液與足量Ba（OH）₂溶液充分反應．請寫出此過程發生的反應的離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

Answer 1

分析 （1）在氧化還原反應中失電子的物質作還原劑、得電子的物質作氧化劑，氧化劑具有氧化性、還原劑具有還原性；
（2）根據轉移電子守恒計算n（Cu），根據Cu原子守恒計算硫酸銅的物質的量，硫酸銅質量=nM，根據轉移電子守恒計算二氧化硫氣體體積；
（3）溶液中含有硫酸銅、硫酸，硫酸銅和硫酸都能和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀．

解答 解：（1）該反應中酸性高錳酸鉀溶液作氧化劑，二氧化硫作還原劑，還原劑失電子、氧化劑得電子，所以該反應中SO₂失電子，故答案為：SO₂；
（2）根據轉移電子守恒得溶解n（Cu）=$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，根據Cu原子守恒得n（CuSO₄）=n（Cu）=0.1mol，硫酸銅質量=nM=0.1mol×160g/mol=16g，根據轉移電子守恒得二氧化硫氣體體積=$\frac{0.2mol}{2}×22.4L/mol$=2.24L，
故答案為：16；2.24；
（3）溶液中含有硫酸銅、硫酸，硫酸銅和硫酸都能和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，離子方程式分別為Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

點評 本題考查化學方程式有關計算、離子方程式書寫是解本題關鍵，明確各個物理量的關系是解本題關鍵，側重考查學生知識綜合應用能力，注意（3）中易漏寫生成水、氫氧化銅的離子方程式，為易錯點．