Question

在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为________________________。

（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在___________(填仪器名称)中反复的灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过_________、___________、过滤、洗法、干燥，即可得到产品CuSO₄·5H₂O晶体。

（3）将空气或氧气直接通入到钢粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：___________，Fe³⁺+Cu==2Fe²⁺+Cu²⁺，请写出其第1步反应的离子方程式_________________。

（4）制取的CuSO₄溶液和“另一物质”在40~50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是 _____________,经收集测定生成的该气体为标况下11.2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是___________。

Answer

（1）2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O(2分)

（2）坩埚(2分）蒸发浓缩(1分）冷却结晶（1分）

（3）4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O(2分)（4）H2(1分)0.75mol(2分)

【解析】

试题分析：（1）铜与热的浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4+SO2↑+2H2O；

（2）灼烧物质一般在坩埚中进行，将铜粉全部转化为CuO。再将氧化铜与稀硫酸反应，生成硫酸铜和水，不会产生二氧化硫，再将溶液经过蒸发浓缩，冷却结晶可得到CuSO4·5H2O晶体。

（3）从第二步反应有Fe3+参加反应可知，第一步反应应该是Fe2+被氧化，O2被还原，则反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O；

（4）CuH中的氢为-1价，与盐酸(HCl)中氢为+1价，反应时生成H2，反应方程式为2CuH+2HCl＝2CuCl2+2H2+Cu，则2H2～3e-，故收集标况下的H211.2 L，转移的电子数目为0.5mol×3/2＝0.75mol。

考点：考查硫酸铜制备实验方案设计与探究