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式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样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＋2Na₂S₂O₃=2NaI＋Na₂S₄O₆，平均消耗c  mol/L的Na₂S₂O₃溶液V mL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为______________。

Answer

（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】（2）H2O2在酸性条件下能将Cu氧化为Cu2＋。（3）该反应中Cu2S和Cu2O中Cu的化合价均由＋1价降低为Cu中的0价，Cu2S和Cu2O均为氧化剂，硫元素化合价由－2价升高到＋4价，转移电子数为6个，故生成0.3 mol Cu时转移电子为0.3 mol。（4）Cu在负极失去电子形成Cu2＋，Cu2＋再与空气中的CO2、H2O 结合生成铜锈。（5）根据电子守恒得关系式：Cu2＋～I2～Na2S2O3，故试样中CuSO4·5H2O的质量分数为×100%＝×100%。