Question

從輝銅礦（Cu₂S）中利用火法煉銅可以提取銅，發(fā)生如下反應：
①2Cu₂S+3O₂

120℃  .

2Cu₂O+2SO₂    ②2Cu₂O+Cu₂S

120℃  .

6Cu+SO₂↑
下面是由Cu₂S冶煉銅及制取CuSO₄?5H₂O的流程圖：
Cu₂S

O2

△

Cu

焙燒

Cu₂O、CuO

足量稀鹽酸

A

操作Ⅰ

B

蒸發(fā)結(jié)晶過濾

膽礬
（1）Cu₂S中銅元素的化合價為

 

，當有1molCu₂S與O₂反應生成2molCu時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的
量是

 

．
（2）Cu₂O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中看到溶液呈藍色，且有紅色物質(zhì)生成，請寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式

 

．
（3）若使A中單質(zhì)溶解，操作Ⅰ中加入的試劑最好是

 

．（選填字母代號）
A．適量的HNO₃     B．適量的NaOH     C．適量的H₂O₂
該反應的離子方程式為

 

．
（4）取5.00 g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示：
①由圖中可以看出，膽礬分解的最低溫度是

 

．
②通過計算確定258℃時發(fā)生反應的化學方程式為

 

，
e點對應的化學式為

 

（計算過程略去）．

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算,氧化還原反應,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：計算題,氧化還原反應專題

分析：（1）化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0；根據(jù)硫化亞銅和銅之間的關(guān)系式計算；
（2）氧化亞銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和銅，氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅；
（3）溶解時要加入氧化劑使銅被氧化，且不能引進新的雜質(zhì)；
（4）①固體質(zhì)量減少時，膽礬開始分解；
②根據(jù)減少的質(zhì)量確定b、c段固體的化學式，從而確定發(fā)生的反應；
根據(jù)最終剩余固體的質(zhì)量采用假設(shè)的方法確定物質(zhì)的組成．

解答： 解：（1）化合物中各元素化合價代數(shù)和為0，O元素的化合價為-2價，所以Cu元素的化合價為+1價；
①2Cu₂S+3O₂

120℃  .

2Cu₂O+2SO₂、②2Cu₂O+Cu₂S

120℃  .

6Cu+SO₂↑，將方程式①+②得Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂↑，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×[4-（-2）]=6mol，
故答案為：+1；6；
（2）氧化亞銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、銅和水，生成紅色物質(zhì)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu ²⁺+H₂O，
故答案為：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu ²⁺+H₂O；
（3）溶解時要加入氧化劑使銅被氧化，且不能引進新的雜質(zhì)，硝酸具有強氧化性但引進雜質(zhì)離子，氫氧化鈉沒有氧化性且能引進雜質(zhì)離子，雙氧水具有強氧化性且不引進雜質(zhì)離子，故選C；
離子方程式為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，
故答案為：C；Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
（4）①固體質(zhì)量減少時，膽礬開始分解，根據(jù)圖象知，當溫度為102℃時膽礬開始分解，故答案為：102℃；
②硫酸銅的物質(zhì)的量=

5.00g

250g/mol

=0.02mol，根據(jù)膽礬的化學式知，結(jié)晶水的質(zhì)量=0.02mol×5×18g/mol=1.8g，當固體質(zhì)量減少1.8g時膽礬完全分解，258℃時，固體減少的質(zhì)量=5.00g-3.20g=1.80g，所以C段固體是硫酸銅，b段物質(zhì)減少的質(zhì)量=5.00g-3.56g=1.44g，則失去的水的物質(zhì)的量=

1.44g

18g/mol

=0.08mol，則固體中剩下水的物質(zhì)的量為0.02mol×5-0.08mol=0.02mol，則b段固體的化學式為CuSO₄．H₂O，該反應方程式為：
CuSO₄．H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O；
e點時固體質(zhì)量為1.44g，銅的質(zhì)量=0.02mol×64g/mol=1.28g，則另一種元素質(zhì)量為1.44g-1.28g=0.16g，如果另一種元素是S元素，則硫的物質(zhì)的量為

0.16g

32g/mol

=0.005mol，銅原子的物質(zhì)的量為0.02mol，則Cu和S的個數(shù)比為4：1，不符合化合價原則，所以另一種元素是氧元素，其物質(zhì)的量為

0.16g

16g/mol

=0.01mol，所以其化學式為Cu₂O，
故答案為：CuSO₄．H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O；Cu₂O．

點評：本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計算，結(jié)合元素化合價變化及氧化還原反應來分析解答，難點是（4）題，根據(jù)固體質(zhì)量變化確定每一段物質(zhì)的組成，從而確定每一段發(fā)生的反應，難度中等．