Question

銅是生物必需的微量元素，也是人類最早使用的金屬之一。銅的生產和使用對國計民生各個方面都產生了深遠的影響。
（1）寫出銅與稀硝酸反應的化學方程式____________________________________________________。
（2）為了保護環境和節約資源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅，最終實現銅的回收利用。寫出溶出銅的離子方程式__________________________________________________。
（3）工業上以黃銅礦為原料，采用火法溶煉工藝生產銅。該工藝的中間過程會發生反應：2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂,該反應的氧化劑是___________________；當生成19.2gCu時，反應中轉移的電子為____________mol。
（4）銅在潮濕的空氣中能發生吸氧腐蝕而生銹，銅誘的主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃(堿式碳酸銅）。試寫出上述過程中負極的電極反應式__________________________。
（5）研究性學習小組用“間接碘量法”測定某試樣中CuSO₄·5H₂O(不含能與I^-反應的氧化性雜質）的含量。取ag試樣配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。寫出該反應的離子方程式________________________________________。繼續滴加KI溶液至沉淀不再產生，溶液中的I₂用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，發生反應的化學方程式為：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗cmol/L的Na₂S₂O₃溶液VmL。則試樣中CuSO₄·5H₂O的質量分數為____________。

Answer 1

（14分）（1）3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑（2分）
（2）Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O（2分）（3）Cu₂O和Cu₂S（2分） 0.3（2分）
（4）2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O（2分）（若寫成Cu－2e^－＝Cu^2＋得1分）
（5）2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂（2分） ×100%（2分）

試題分析：（1）硝酸是氧化性酸，能氧化大部分金屬，因此銅與稀硝酸反應的化學方程式為3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑。
（2）雙氧水具有氧化性，在酸性條件下能被銅氧化成銅離子，而雙氧水的還原產物是水，因此溶出銅的離子方程式為Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O。
（3）根據方程式2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂可知，反應中銅元素的化合價從＋1價降低到0價，得到1個電子，因此氧化劑是該反應的氧化劑是Cu₂O和Cu₂S；S元素的化合價從－2價升高到＋4價，失去6個電子，即Cu₂S是還原劑。19.2gCu的物質的量＝＝0.3mol，則當生成19.2gCu時，反應中轉移的電子的物質的量＝0.3mol×1＝0.3mol。
（4）原電池中負極失去電子，發生氧化反應。所以生成銅銹的過程中負極的電極反應式為2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O。
（5）滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，這說明反應中銅元素的化合價從＋2價降低＋1價，得到1個電子。而反應中碘離子失去電子被氧化生成單質碘，因此該反應的離子方程式為2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂；根據方程式2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂、I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆可知：
CuSO₄·5H₂O～Na₂S₂O₃
1              1
0.001cVmol   0.001cVmol
所以ag試樣中CuSO₄·5H₂O的物質的量＝0.001cVmol×＝0.004cVmol
質量＝0.004cVmol×250g/mol＝cVg
因此試樣中CuSO₄·5H₂O的質量分數為×100%