Question

【題目】Cu2O主要用于制造船底防污漆，它是一種鮮紅色粉末，幾乎不溶于水，在濕空氣中逐漸氧化成黑色氧化銅。用含NaOH的Na2SO3溶液還原CuSO4制備Cu2O的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）流程中涉及的化學反應主要包括：

Ⅰ.Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓；Ⅱ.生成CuOH；Ⅲ.2CuOH=Cu2O+H2O。

寫出第Ⅱ步反應的離子方程式： ______________________________。

（2）其他反應條件相同時，測得反應時間和溶液的pH對Cu2O產(chǎn)率的影響如下圖所示：

①反應時間超過2h時，Cu2O產(chǎn)率開始降低其原因是____________________________。

②pH<5時，Cu2O產(chǎn)率隨pH減小而減小，產(chǎn)品中銅含量增加明顯，其原因是______________________（用離子方程式說明）。

（3）為測定產(chǎn)品中Cu2O的含量，稱取3.96 g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入30mL硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液（足量），充分反應后用0.2000 mol·L-1標準KMnO4溶液滴定，至終點時消耗50mL標準液。

①滴定時應選用______(填“酸式”或“堿式”)滴定管，滴定終點的現(xiàn)象是______________________。

②產(chǎn)品與硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液反應的離子方程式為________________________________。

③假定雜質(zhì)不參與反應，產(chǎn)品中Cu2O的質(zhì)量分數(shù)為_______________。

Answer 1

【答案】 2Cu(OH)2+SO32- 2CuOH+SO42-+H2O 部分Cu2O被氧化為CuO Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 酸式 當最后一滴KMnO4滴入后，溶液呈紫紅色且30 S內(nèi)不褪去 2Fe3++Cu2O+2H+=2Fe2++2Cu2++H2O 91%

【解析】（1）由題意可知，第Ⅱ步反應是Cu(OH)2被Na2SO3還原為CuOH，離子方程式為2Cu(OH)2+SO32- 2CuOH+SO42-+H2O。 答案為：2Cu(OH)2+SO32- 2CuOH+SO42-+H2O

（2）①反應時間超過2h時，Cu2O產(chǎn)率開始降低其原因是Cu2O在干燥的空氣中雖然穩(wěn)定，但在濕空氣中會慢慢被氧化，生成CuO。

②時，Cu2O產(chǎn)率隨pH減小而減小，說明溶液中的H+也越來越多，發(fā)生反應Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，導致產(chǎn)品中銅含量增加明顯。答案為：部分Cu2O被氧化為CuO 、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

（3）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，只能用酸式滴定管量取；滴定終點的現(xiàn)象是，溶液顏色從無色變成淺紅色，且30 S內(nèi)不褪色。

②產(chǎn)品與硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液反應的離子方程式為：2Fe3++Cu2O+2H+=2Fe2++2Cu2++H2O 。

③假定雜質(zhì)不參與反應，根據(jù)電子守恒有，則，產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為。答案為：當最后一滴KMnO4滴入后，溶液呈紫紅色且30 S內(nèi)不褪去 、2Fe3++Cu2O+2H+=2Fe2++2Cu2++H2O 、91%