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从辉铜矿(Cu2S)中利用火法炼铜可以提取铜,发生如下反应:①2Cu2S+3O2120℃.2Cu2O+2SO2②2Cu2O+Cu2S120℃.6Cu+SO2↑下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图:Cu2SO2△Cu焙烧Cu2O、CuO足量稀
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从辉铜矿(Cu2S)中利用火法炼铜可以提取铜,发生如下反应:
①2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑
下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图:
Cu2S
Cu
Cu2O、CuO
A
B
胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为______,当有1molCu2S与O2反应生成2molCu时,转移电子的物质的
量是______.
(2)Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中看到溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式______.
(3)若使A中单质溶解,操作Ⅰ中加入的试剂最好是______.(选填字母代号)
A.适量的HNO3 B.适量的NaOH C.适量的H2O2
该反应的离子方程式为______.
(4)取5.00 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
①由图中可以看出,胆矾分解的最低温度是______.
②通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式为
e点对应的化学式为______(计算过程略去).
①2Cu2S+3O2
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| ||
下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4•5H2O的流程图:
Cu2S
O2 |
△ |
焙烧 |
足量稀盐酸 |
操作Ⅰ |
蒸发结晶过滤 |
(1)Cu2S中铜元素的化合价为______,当有1molCu2S与O2反应生成2molCu时,转移电子的物质的
量是______.
(2)Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中看到溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式______.
(3)若使A中单质溶解,操作Ⅰ中加入的试剂最好是______.(选填字母代号)
A.适量的HNO3 B.适量的NaOH C.适量的H2O2
该反应的离子方程式为______.
(4)取5.00 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
①由图中可以看出,胆矾分解的最低温度是______.
②通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式为
CuSO4.H2O
CuSO4+H2O
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CuSO4.H2O
CuSO4+H2O
,
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e点对应的化学式为______(计算过程略去).
▼优质解答
答案和解析
(1)化合物中各元素化合价代数和为0,O元素的化合价为-2价,所以Cu元素的化合价为+1价;
①2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2、②2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑,将方程式①+②得Cu2S+O2=2Cu+SO2↑,转移电子的物质的量=1mol×[4-(-2)]=6mol,
故答案为:+1;6;
(2)氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,生成红色物质的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu 2++H2O,
故答案为:Cu2O+2H+=Cu+Cu 2++H2O;
(3)溶解时要加入氧化剂使铜被氧化,且不能引进新的杂质,硝酸具有强氧化性但引进杂质离子,氢氧化钠没有氧化性且能引进杂质离子,双氧水具有强氧化性且不引进杂质离子,故选C;
离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:C;Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(4)①固体质量减少时,胆矾开始分解,根据图象知,当温度为102℃时胆矾开始分解,故答案为:102℃;
②硫酸铜的物质的量=
=0.02mol,根据胆矾的化学式知,结晶水的质量=0.02mol×5×18g/mol=1.8g,当固体质量减少1.8g时胆矾完全分解,258℃时,固体减少的质量=5.00g-3.20g=1.80g,所以C段固体是硫酸铜,b段物质减少的质量=5.00g-3.56g=1.44g,则失去的水的物质的量=
=0.08mol,则固体中剩下水的物质的量为0.02mol×5-0.08mol=0.02mol,则b段固体的化学式为CuSO4.H2O,该反应方程式为:
CuSO4.H2O
CuSO4+H2O;
e点时固体质量为1.44g,铜的质量=0.02mol×64g/mol=1.28g,则另一种元素质量为1.44g-1.28g=0.16g,如果另一种元素是S元素,则硫的物质的量为
=0.005mol,铜原子的物质的量为0.02mol,则Cu和S的个数比为4:1,不符合化合价原则,所以另一种元素是氧元素,其物质的量为
=0.01mol,所以其化学式为Cu2O,
故答案为:CuSO4.H2O
CuSO4+H2O;Cu2O.
①2Cu2S+3O2
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故答案为:+1;6;
(2)氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,生成红色物质的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu 2++H2O,
故答案为:Cu2O+2H+=Cu+Cu 2++H2O;
(3)溶解时要加入氧化剂使铜被氧化,且不能引进新的杂质,硝酸具有强氧化性但引进杂质离子,氢氧化钠没有氧化性且能引进杂质离子,双氧水具有强氧化性且不引进杂质离子,故选C;
离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:C;Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(4)①固体质量减少时,胆矾开始分解,根据图象知,当温度为102℃时胆矾开始分解,故答案为:102℃;
②硫酸铜的物质的量=
5.00g |
250g/mol |
1.44g |
18g/mol |
CuSO4.H2O
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e点时固体质量为1.44g,铜的质量=0.02mol×64g/mol=1.28g,则另一种元素质量为1.44g-1.28g=0.16g,如果另一种元素是S元素,则硫的物质的量为
0.16g |
32g/mol |
0.16g |
16g/mol |
故答案为:CuSO4.H2O
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