Question

铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。

（1）由辉铜矿制取铜的反应过程为：

2Cu₂S(s) + 3O₂ (g) = 2Cu₂O(s) + 2SO₂(g)  △H=－768.2kJ·mol^－1

2Cu₂O(s) + Cu₂S(s) = 6Cu(s) + SO₂(g)    △H=+116.0kJ·mol^－1

热化学方程式：Cu₂S(s) + O₂(g) = 2Cu(s) + SO₂(g) △H=      kJ·mol^－1。

（2）氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备4CuSO₄ + 3H₃PO₂ + 6H₂O = 4CuH↓ + 4H₂SO₄ + 3H₃PO₄

①该反应还原剂是          （写化学式）。

②该反应每转移3mol电子，生成CuH的物质的量为        mol。

（3）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl^－) 的关系如右图所示。

①当c(Cl^－)=9mol·L^－1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为           。

②在c(Cl^－)=1mol·L^－1的氯化铜溶液中，滴入AgNO₃溶液，含铜物种间转化的离子方程式为       （任写一个）。

（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：

①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：

2SO₂＋2n Cu＋(n＋1)O₂＋(2－2 n) H₂O＝2n CuSO₄＋(2－2n) H₂SO₄

从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为                       。

②利用上图所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式                            。

Answer

（1）－217.4； （2）①H3PO2； ②1mol；

（3）①c(CuCl2) ＞ c(CuCl+) ＞ c(CuCl3－)

②CuCl++Ag+=AgCl↓+Cu2+ （CuCl2+Ag+=CuCl++AgCl↓；CuCl2+2Ag+=Cu2++2AgCl↓）

（4）①防止酸雨的发生 ②SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律可得Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) △H=（①+②）÷3=（－768.2kJ·mol－1+116.0kJ·mol－1）÷3=-217.4KJ/mol。

（2）①根据还原剂的判断，元素化合价升高的物质作还原剂，在4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O = 4CuH↓ + 4H2SO4 + 3H3PO4中P元素的化合价升高，所以还原剂是H3PO2；

②该反应中每生成4molCuH转移 12mol电子，所以每转移3 mol电子，生成CuH的物质的量为1mol；

（3）①由图可知，当c(Cl－)=9 mol·L－1时，溶液中主要的3种含铜微粒浓度大小关系为c（CuCl2）＞c（CuCl+）＞c（CuCl3-）；

②根据图像可以看出，当c(Cl－)=1mol·L－1时存在含有氯离子的物质有氯化铜和其阴、阳离子，则反应的离子方程式为CuCl++Ag+=AgCl↓+Cu2+ 、CuCl2+Ag+=CuCl++AgCl↓、CuCl2+2Ag+=Cu2++2AgCl↓。

（4）①二氧化硫是一种有毒的气体，排放到空气中可引起酸雨的发生，对环境和人类健康有害，脱硫可以防止酸雨的发生；

②分析图中电解装置，可知左边石墨是电解池的阳极，右边是电解池的阴极；阳极放电的物质二氧化硫，失去电子生成硫酸根离子，电极反应式：SO2-2e-+2H2O=SO42-+2H+；阴极放电的物质是铜离子，得到电子被还原成单质铜，电极反应式：Cu2++2e-=Cu，将上述两电极的电极反应式相加得SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu。

考点：考查盖斯定律的应用，氧化还原反应，二氧化硫的污染和治理，电解原理的应用等知识。