Question

在通入空氣并加熱的條件下，銅與稀硫酸反應轉化為硫酸銅。
（1）請完成該反應的化學方程式：
2Cu＋2H₂SO₄＋O₂2CuSO₄＋            
（2）利用此反應，將含銅80%的廢料與10%的稀硫酸反應轉化為10%的硫酸銅溶液，計算要得到1600g10%的硫酸銅溶液，需要加入稀硫酸的質量和水的質量（假設雜質不參加反應，也不溶于水）。

Answer 1

（1）2H₂O （2）980g     540g         

試題分析：（1）由反應的化學方程式2Cu＋2H₂SO₄＋O₂2CuSO₄＋        可知，
反應前    反應后
Cu原子        2         2
H原子         4         0
S原子         2         2
O原子        10         8
根據(jù)質量守恒定律，化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變，可判斷另一未知生成物的分子中含有4個H原子和2個O原子，則該物質為水，短線上的化學式為2H₂O。
（2）根據(jù)題給的生成的硫酸銅的質量，結合化學方程式中有關物質間的質量比，可計算出參加反應的稀硫酸中溶質的質量，以及生成水的質量，進而求出稀硫酸的質量。
解：1600g10%的硫酸銅溶液中含有硫酸銅的質量=1600g×10%=160g。
設消耗H₂SO₄的質量為x，生成水的質量y
2Cu  ＋   2H₂SO₄ ＋ O₂＝  2CuSO₄   ＋    2H₂O  
196            320             36
x              160g           y
＝ 
解得，x=98g
＝
解得，y=18g
則稀硫酸溶液的質量=98g÷10%=980g
則加入水的質量=1600g-160g-18g-980g×（1－10%）=540g。
答：需要加入稀硫酸的質量為980g，加入水的質量為540g。
點評：利用質量守恒定律中的原子守恒來推斷物質的化學式，是解此類題最常用的方法，學生應注意守恒思想在解題中的重要作用；根據(jù)化學方程式進行的計算，難度不大，解答時注意要有完整的計算步驟和規(guī)范的書寫格式即可，此外還要明確溶液的質量=溶質的質量+溶劑的質量，這也是解答本題的關鍵之一。