在生产电缆过程中会产生一定量的含铜废料．据报道，在通入空气并加热的条件下，铜与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+O₂

△

2CuSO₄+

2H₂O

（2）请设计出利用上述得到的溶液冶炼金属铜的简易方法（用化学方程式表示）

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

．
（3）现有10%的稀硫酸980g，最多生成多少克硫酸铜，同时利用你所设计的方案最多可以生产多少单质铜？

分析：（1）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断横线上生成物的化学式．
（2）得到的溶液是硫酸铜溶液，可利用铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜来冶炼金属铜．
（3）由稀硫酸的质量、溶质的质量分数，根据反应的化学方程式，可计算出生成硫酸铜的质量，进而由化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，计算出可以生产单质铜的质量．

解答：解：（1）根据反应的化学方程式，反应物中铜、氢、硫、氧原子个数分别为2、4、2、10，反应后的生成物中铜、氢、硫、氧原子个数分别为2、0、2、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则横线上物质的分子中共含有由4个氢原子和2个氧原子构成，则横线上的化学式应为2H₂O．
（2）得到的溶液是硫酸铜溶液，可利用铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜来冶炼金属铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）设最多生成硫酸铜的质量为x
2Cu+2H₂SO₄+O₂

△

2CuSO₄+2H₂O
196 320
980g×10% x

196

329

980g×10%

x=160g
160g硫酸铜中含铜的质量为：

160

×160g=64g，由质量守恒定律，利用设计的方案最多可以生产64g单质铜．
答：（1）2H₂O；（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（3）最多生成160克硫酸铜，同时利用设计的方案最多可以生产64g单质铜．

点评：本题难度不大，掌握质量守恒定律、根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．

练习册系列答案

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

化学能转化为电能，在生产，生活中有着重要的作用．

Ⅰ：氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池．
图一是氢氧燃料电池的示意图，工作时H₂和O₂反应生成水，同时提供电能，溶液的pH

变小

（填“变大”、“变小”、“不变”）．
Ⅱ：某学校研究小组对废干电池内的黑色物质进行研究．
查资料得知：
①废干电池内可能含有C、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等；
②NH₄Cl具有铵态氮肥的性质；
③向ZnCl₂溶液中逐滴滴入稀氨水，先生成Zn（OH）₂白色沉淀，然后沉淀溶解，生成可溶性的[Zn（NH₃）₄]Cl₂．
据此，该兴趣小组同学进行了如下实验探究：
（1）检验MnO₂的存在．兴趣小组同学设计了如图二所示的实验：
操作②的名称是

过滤

，其中玻璃棒的作用是

引流

．
操作③灼烧黑色滤渣时，所用主要仪器有

酒精灯

、玻璃棒、坩锅、三角架，在灼烧过程中会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体是

CO₂

（写化学式）．
操作④的试管中产生的气体能使带火星的木条复燃，该气体是

O₂

（写化学式）．
由此得到结论：滤渣中除了含

外，还含有MnO₂．
（2）猜想1：滤液中溶质的主要成分为NH₄Cl．
操作：取少量滤液加入盛有NaOH固体的试管，并稍微加热．有刺激性气味的气体产生，用湿润红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝．
实验结论：

滤液中溶质的主要成分为NH₄Cl