Question

铜是生物体必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑,该反应的氧化剂是　　　　　　　;当生成19.2 g Cu时,反应中转移的电子为　　mol。 

(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO₄·5H₂O(不含能与I^-反应的氧化性杂质)的含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取25.00 mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为I₂+2Na₂S₂O₃2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗c mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液V mL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为　　　　　。 

Answer 1

规范答题:(1)3Cu+8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

(2)Cu+H₂O₂+2H⁺Cu²⁺+2H₂O

(3)Cu₂O和Cu₂S　0.3

(4)2Cu+4OH^-+CO₂-4e^-Cu₂(OH)₂CO₃+H₂O

(5)2Cu²⁺+4I^-2CuI↓+I₂　×100%

解析:(1)Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO₃)₂、NO、H₂O。(3)该反应中Cu的化合价降低,氧化剂为Cu₂O和Cu₂S。该反应中转移电子数为6e^-,则生成1 mol Cu转移1 mol电子,故生成19.2 g Cu时,转移电子0.3 mol。(4)铜在H₂O、CO₂、O₂存在时锈蚀生成Cu₂(OH)₂CO₃,负极反应为2Cu+4OH^-+CO₂-4e^-Cu₂(OH)₂CO₃+H₂O。(5)根据2Cu²⁺+4I^-2CuI↓+I₂、I₂+2Na₂S₂O₃2NaI+Na₂S₄O₆可得关系式:Cu²⁺~Na₂S₂O₃,则试样中CuSO₄·5H₂O的质量为c mol·L^-1×V×10^-3 L×250 g·mol^-1×=cV g,故其质量分数为×100%。