Question

6．将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加少量FeSO₄作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜．其反应过程的第2步是：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，
（1）请写出其第l步反应的离子方程式4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（2）总化学反应方程式2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O
（3）利用Cu制备CuSO₄的另一种方法可用化学方程式表示为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（4）以上两种方法前 （填“前”、“后”） 者好，这样做的好处是①减少硫酸用量，②不会产生对大气污染的SO₂．

Answer 1

分析 （1）加少量FeSO₄作催化剂，即发生反应，结合第2步反应可知，第1步中亚铁离子被氧化；
（2）由两步反应遵循电子守恒的前提下相加得到总反应；
（3）Cu与浓硫酸加热反应可制备硫酸铜；
（4）结合酸的用量及对环境的污染分析．

解答 解：（1）加少量FeSO₄作催化剂，即发生反应，结合第2步反应可知，第1步中亚铁离子被氧化，发生的离子反应为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（2）由①4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O、②2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺可知，①+②×2可知总反应为2Cu+O₂+2H₂SO₄=2 CuSO₄+2H₂O，
故答案为：2Cu+O₂+2H₂SO₄=2 CuSO₄+2H₂O；
（3）用Cu制备CuSO₄的另一种方法可用化学方程式表示为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）方法2中生成有毒气体，且消耗酸多，而方法1中硫酸用量少，不生成有毒气体污染环境，则制备方法前者好，
故答案为：前；减少硫酸用量；不会产生对大气污染的SO₂．

点评 本题考查硫酸铜的制备实验及评价，为高频考点，把握物质的性质及发生的反应、实验评价为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．