Question

14．已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應（反應方程式已配平）：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+A↑+2H₂O
試通過計算和推理完成下面的問題：
（1）A物質可以導致酸雨的形成．則A應該屬于d（用字母代號填寫）
a．酸      b．堿      c．鹽      d．酸性氧化物     e．堿性氧化物
A物質可以使酸性KMnO₄溶液褪色，已知MnO₄^-→Mn²⁺請寫出此反應的離子方程式MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，并計算吸收標準狀況下4.48L的A物質需2mol/L的KMnO₄溶液40 mL
（2）一定量的銅片與100mL 18mol/L 的濃H₂SO₄充分反應，如果該反應過程中轉移了 0.2mol電子，生成的CuSO₄的質量為16g，生成的A氣體在標準狀況下體積為2.24L （假設氣體全部逸出）．
（3）將反應后所得到的溶液與足量Ba（OH）₂溶液充分反應．請寫出此過程發(fā)生的反應的離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

Answer 1

分析 （1）由原子個數(shù)守恒定律可知反應Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+A↑+2H₂O中，A為SO₂；
二氧化硫具有還原性，能夠被酸性的高錳酸鉀氧化生成硫酸根離子，據(jù)此寫出方程式，依據(jù)方程式計算消耗高錳酸鉀體積；
（2）依據(jù)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知轉移2mol電子生成1mol硫酸銅，1mol二氧化硫氣體；
（3）反應后剩余溶液為硫酸和硫酸銅溶液，加入氫氧化鋇，硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和水，硫酸銅與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和氫氧化銅沉淀．

解答 解：（1）銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應（反應方程式已配平）：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+A↑+2H₂O，依據(jù)原子個數(shù)守恒可知A為二氧化硫，故選d；
二氧化硫具有還原性，能夠被酸性的高錳酸鉀氧化生成硫酸根離子，離子方程式：MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
4.48L標況下二氧化硫的物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，依據(jù)方程式得：
MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
1      5
n      0.2mol
解得n=0.04mol，需要高錳酸鉀體積V=$\frac{0.04mol}{2mol/L}$=0.02L，即20mL；
故答案為：d；MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；20；
（2）依據(jù)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O可知轉移2mol電子生成1mol硫酸銅，1mol二氧化硫氣體，所以如果該反應過程中轉移了 0.2mol電子，生成的CuSO₄的物質的量為0.1mol，質量為0.1mol×160g/mol=16g；生成二氧化硫物質的量為0.1mol，標況下體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
故答案為：16；2.24；
（3）反應后剩余溶液為硫酸和硫酸銅溶液，加入氫氧化鋇，硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和水，離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓，硫酸銅與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇和氫氧化銅沉淀，離子方程式：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．

點評 本題考查了離子方程式的書寫、有關方程式的計算，明確反應實質及濃硫酸、二氧化硫的性質是解題關鍵，題目難度中等．