Question

（10分）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：

（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是                         。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是             

（2）在一定体积的10 mol·L^－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积          (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。

（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO₃溶液)，则该反应的离子方程式为     

（4）将8 g Fe₂O₃投入到150 mL某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1.68 L H₂(标准状况)，同时，Fe和Fe₂O₃均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 mol·L^－1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为            

Answer

（1）2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O （各1分）

生成等量的硫酸铜需硫酸较多，且生成的二氧化硫污染环境 （各1分）

（2）大于（2分）（3） 3Cu＋2NO3-＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（2分）（4） 2 mol·L－1 （2分）

【解析】

试题分析：（1）铜屑经灼烧后生成氧化铜，氧化铜再与稀硫酸反应，方程式为：2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O；Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+2 H2O +SO2↑，生成等量的硫酸铜需硫酸较多，且生成的二氧化硫污染环境；（2）铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+H2O，随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，当被还原的硫酸是0.9mol，则18mol•L-1的浓硫酸的实际体积要大于180mL；（3）；若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，应为溶液中有H+，再加入硝酸盐引入NO3-，相当于存在了硝酸，硝酸能将同溶解，反应实质为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；（4）反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42-并无损耗，根据Na+守恒，n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×4 mol/L×0．15L=0．3mol；c(H2SO4)= n(H2SO4)÷V=0．3mol÷0．15L=2 mol/L。

考点：浓硫酸的性质、守恒的方法关于化学方程式的物质的量的计算。