Question

14．（1）用過量銅片與0.2mol濃H₂SO₄共熱足夠長時間（只考慮銅與濃H₂SO₄反應，忽略其他副反應），甲認為產生的SO₂少于0.1mol，理由是由反應Cu+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，當0.2mol濃H₂SO₄全部反應時才生成0.1molSO₂，隨著反應進行，濃H₂SO₄變稀，不能與Cu反應，故甲認為少于0.1molSO₂；；
而乙同學認為產生的SO₂為0.1mol，理由是乙同學認為稀H₂SO₄與銅反應由于加熱時間足夠長，水比H₂SO₄易揮發(fā)，因此，H₂SO₄始終保持較高濃度，直至與銅完全反應為止；．
（2）實驗證明銅不能在低溫下與O₂反應，也不能與稀H₂SO₄共熱發(fā)生反應，但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀H₂SO₄中并通入空氣來制備CuSO₄溶液的．銅屑在此狀態(tài)下被溶解的化學方程式為2Cu+2H₂SO₄（�。�+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．
利用銅制備CuSO₄的另一種方法可用化學方程式表示為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
以上兩種方法前（填“前”或“后”）者好，原因是兩種方法前者好因為不產生有污染的SO₂氣體，且生成等量的CuSO₄．耗H₂SO₄少．

Answer 1

分析 （1）依據濃硫酸具有強的氧化性，能夠與銅反應生成二氧化硫，稀硫酸不具有強的氧化性，不能與銅反應解答；
（2）銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，銅與稀硫酸、氧氣反應生成硫酸銅和水，依據生成物性質及消耗硫酸的量解得．

解答 解：（1）過量銅片與0.2mol H₂SO₄（濃）反應，理論上生成0.1mol SO₂，但當濃H₂SO₄變稀時與Cu不反應，故甲認為少于0.1mol SO₂；乙同學認為加熱足夠長時間，水揮發(fā)后，稀H₂SO₄又變成濃H₂SO₄，直至與Cu反應完全．
故答案為：由反應Cu+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O知，當0.2mol濃H₂SO₄全部反應時才生成0.1mol SO₂，隨著反應進行，濃H₂SO₄變稀，不能與Cu反應，故甲認為少于0.1mol SO₂；
乙同學認為稀H₂SO₄與銅反應由于加熱時間足夠長，水比H₂SO₄易揮發(fā)，因此，H₂SO₄始終保持較高濃度，直至與銅完全反應為止；
（2）2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，若制得1mol CuSO₄，第一種方法只需1mol H₂SO₄，而第二種方法則要用2mol H₂SO₄，而且生成的SO₂會造成大氣污染
故答案為：2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O  Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；前；兩種方法前者好因為不產生有污染的SO₂氣體，且生成等量的CuSO₄

點評 本題考查了元素化合物知識，熟悉濃硫酸的性質是解題關鍵，題目難度不大．