Question

7．今年江西全省农村电网改造升级工程投资规模创历史新高，投资将达42亿元，据报道，在电线、电缆生产过程中产生大量的含铜废料，电线、电缆总厂采用通入空气并加热的方法将铜废料中的铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，
（1）请完成该反应的化学方程式2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．
（2）若选用的稀硫酸溶质的质量分数为19.6%，则用200毫升98%的浓硫酸（密度为1.84g•cm^-3）配制该稀硫酸，需加水1472g．
（3）取上述稀释后的硫酸溶液50g与铜恰好完全反应（已知铜废料中的杂质不溶于水也不与硫酸反应），求反应后所得硫酸铜溶液的质量．（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）通入空气并加热的方法将铜废料中的铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，可知对应的反应物为铜、氧气和硫酸，生成物为硫酸铜和水，同时反应条件为加热．
（2）溶液稀释过程中溶质的质量保持不变；
（3）根据硫酸的质量和对应的化学方程式求算参加反应的铜和氧气的质量，进而求算溶液的总质量．

解答 解：
（1）通入空气并加热的方法将铜废料中的铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，可知对应的反应物为铜、氧气和硫酸，生成物为硫酸铜和水，同时反应条件为加热．对应的化学方程式为2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；
（2）设配制19.6%的稀硫酸需要的水的质量m．
由于溶液稀释过程中溶质的质量不变
200mL×1.84g/cm³×98%=（200mL×1.84g/cm³+m）×19.6%
m=1472g
（3）反应的硫酸质量为50g×19.6%=9.8g
设反应的铜的质量为x，反应的氧气的质量为y
2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O
128     196       32
x          9.8g     y
$\frac{128}{x}$=$\frac{196}{9.8g}$=$\frac{32}{y}$
x=6.4g
y=1.6g
硫酸铜溶液的质量=50g+6.4g+1.6g=58g
故答案：（1）2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．
（2）1472．
（3）58g．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．