Question

铜及铜的化合物有多种应用．请回答下面相关问题：
（1）下列两种方法均可以制备CuSO₄
①2Cu+O₂2CuO           CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O       ②Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
假如某工厂欲生产CuSO₄，请选择一种方法并说明理由______．
（2）已知铜与稀硫酸不反应，但将铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色，请用化学方程式表示原因______ 2CuSO₄+2H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根据原料利用率和环保的角度；
（2）根据溶液中有氧气参加反应及H₂O₂的氧化性来分析；
（3）根据盖斯定律计算反应热； 
（4）根据氧化还原反应中化合价升降总数相等及质量守恒来配平；
（5）根据Cu₂S和CuS加热后最终都变成CuO，建立方程组求解．
解答：解：（1）方法①中Cu、H₂SO₄的利用率100%，且无污染，方法②中Cu的利用率100%，H₂SO₄的利用率50%，且产生污染物，故答案：选择方法①原料利用率高，污染少；
（2）因溶液中有氧气，加热能与铜反应生成氧化铜：2Cu+O₂2CuO，氧化铜再与硫酸反应：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，两式相加：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O，因加热时滴入几滴
H₂O₂，溶液也会很快呈蓝色，说明H₂O₂能讲铜氧化成铜离子，离子反应为Cu+H₂O₂+2H⁺Cu²⁺+2H₂O，故答案：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O；Cu+H₂O₂+2H⁺Cu²⁺+2H₂O；    
（3）已知：2Cu（s）+O₂（g）=Cu₂O（s）；△H₁=-12.0kJ/mol      ①
              2Cu（s）+S（s）=Cu₂S（s）；△H₂=-79.5kJ/mol      ②
               S（s）+O₂ （g）=SO₂（g）；△H₃=-296.83kJ/mol    ③
根据盖斯定律③-①×2-②可得Cu₂S（s）+2Cu₂O（s）=6Cu（s）+SO₂（g）；△H₄=-193.33kJ/mol，
故答案为：-193.33；
（4）根据化合价升降总数相等可知，
                Cu₂S    Cu：+1→+2↑2     共↑10×3
                         S：-2→+6↑8    
                HNO₃ N：+5→+2↓3×10      
则配平后的化学反应为3Cu₂S+16HNO₃3CuSO₄+3Cu（NO₃）₂+10NO↑+8H₂O，
故答案：3，16，3，3，10，8H₂O；
（5）设Cu₂S 的质量为x，CuS 的质量为y，
            Cu₂S～2CuO                 CuS～CuO
         160         160             96         80
          x           x              y           y  
建立方程组：
解得：x=6m₂-5m₁，y=6m₁-6m₂，
故答案为：6m₂-5m₁．
点评：本题主要考查了铜的化学性质，同时也考查了盖斯定律的运用，氧化还原反应，增加了试题的综合性．