Question

在通入空气并加热的条件下，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜。
（1）请完成该反应的化学方程式：
2Cu＋2H₂SO₄＋O₂2CuSO₄＋            
（2）利用此反应，将含铜80%的废料与10%的稀硫酸反应转化为10%的硫酸铜溶液，计算要得到1600g10%的硫酸铜溶液，需要加入稀硫酸的质量和水的质量（假设杂质不参加反应，也不溶于水）。

Answer 1

（1）2H₂O （2）980g     540g         

试题分析：（1）由反应的化学方程式2Cu＋2H₂SO₄＋O₂2CuSO₄＋        可知，
反应前    反应后
Cu原子        2         2
H原子         4         0
S原子         2         2
O原子        10         8
根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断另一未知生成物的分子中含有4个H原子和2个O原子，则该物质为水，短线上的化学式为2H₂O。
（2）根据题给的生成的硫酸铜的质量，结合化学方程式中有关物质间的质量比，可计算出参加反应的稀硫酸中溶质的质量，以及生成水的质量，进而求出稀硫酸的质量。
解：1600g10%的硫酸铜溶液中含有硫酸铜的质量=1600g×10%=160g。
设消耗H₂SO₄的质量为x，生成水的质量y
2Cu  ＋   2H₂SO₄ ＋ O₂＝  2CuSO₄   ＋    2H₂O  
196            320             36
x              160g           y
＝ 
解得，x=98g
＝
解得，y=18g
则稀硫酸溶液的质量=98g÷10%=980g
则加入水的质量=1600g-160g-18g-980g×（1－10%）=540g。
答：需要加入稀硫酸的质量为980g，加入水的质量为540g。
点评：利用质量守恒定律中的原子守恒来推断物质的化学式，是解此类题最常用的方法，学生应注意守恒思想在解题中的重要作用；根据化学方程式进行的计算，难度不大，解答时注意要有完整的计算步骤和规范的书写格式即可，此外还要明确溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量，这也是解答本题的关键之一。