Question

銅及其化合物在生產、生活中有廣泛的應用。

(1)銅可采用如下方法制備：

火法煉銅：Cu2S＋O22Cu＋SO2

濕法煉銅：CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu

上述兩種方法中，銅元素均被________(填“氧化”或“還原”)成銅單質。

(2)印刷電路板上使用的銅需要回收利用。

方法一：用FeCl3溶液浸泡印刷電路板制備CuCl2·2H2O，實驗室模擬回收過程如下：

①證明步驟1所加FeCl3溶液過量的方法是_________________________________。

②步驟2中所加的氧化劑最適宜的是______________________________________。

A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4

③步驟3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此時Fe3＋完全沉淀，可選用的“試劑1”是________。(寫出一種即可)

④蒸發濃縮CuCl2溶液時，要滴加濃鹽酸，目的是________(用化學方程式并結合簡要的文字說明)，再經冷卻、結晶、過濾，得到CuCl2·2H2O。

方法二：用H2O2和稀硫酸共同浸泡印刷電路板制備硫酸銅時，其熱化學方程式是：

Cu(s)＋H2O2(l)＋H2SO4(aq)=CuSO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－320 kJ·mol－1

又知：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH3＝－286 kJ·mol－1

則反應Cu(s)＋H2SO4(aq)=CuSO4(aq)＋H2(g)的ΔH＝________。

(3)欲實現反應Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑，在你認為能實現該轉化的裝置中的括號內，標出電極材料(填“Cu”或“C”)。

 

 

Answer 1

(1)還原　(2)方法一　①取少量充分反應后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變為紅色，證明所加FeCl3溶液過量　②B　③CuO或Cu(OH)2(答案合理均可)　④CuCl2在溶液中能發生水解反應，CuCl2＋2H2O??Cu(OH)2＋2HCl，滴加濃鹽酸，可以抑制其水解

方法二：＋64 kJ·mol－1

(3)

 

【解析】本題考查實驗探究，難度中等。(2)①檢驗Fe3＋的試劑為KSCN溶液；②所加的氧化劑的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，但是不能引進新的雜質離子，所以最適合的是H2O2；③溶液顯酸性，加CuO或者Cu(OH)2或者CuCO3與H＋反應，促進Fe3＋的水解，生成Fe(OH)3；④加鹽酸的目的是抑制Cu2＋的水解。(3)該反應不能自發進行，所以必須選用電解池的裝置，銅作為電解池的陽極即可。