Question

实验证明铜在低温下不能和O₂发生反应，也不能和稀H₂SO₄共热发生反应，但工业上却是将铜屑倒入热的稀H₂SO₄中并不断地通入空气来制取CuSO₄溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为：________________________________________________。利用铜与浓H₂SO₄在加热条件下也能制备CuSO₄溶液，其化学方程式为：___________________________________。以上两种方法前者好还是后者好？原因是什么？

Answer 1

2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄(稀）====CuSO₄+H₂O〔或总式：2Cu+O₂+2H₂SO₄(稀）====2CuSO₄+2H₂O〕  Cu+2H₂SO₄(浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O  第一种方法好。原因是：①制得相同质量的产品，第一种方法消耗硫酸少；②第二种方法生成的SO₂会造成大气污染；③第一种方法节省能源。

解析:

在稀硫酸存在的条件下，Cu与O₂反应后的生成物CuO迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO₄；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，H₂SO₄会被还原为SO₂，其利用率降低且生成的气体有毒。