Question

13．已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应，化学方程式如下（已配平）：
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+A↑+2H₂O
试通过计算和推理完成下面的问题：
（1）在参加反应的硫酸中，被还原的硫酸与未被还原的硫酸的物质的量之比为1：1．A物质可以与强碱反应生成盐和水．则A应该属于d（用字母代号填写）．
a．酸       b．碱        c．盐      d．酸性氧化物     e．碱性氧化物
（2）一定量的铜片与含1.8mol H₂SO₄的浓H₂SO₄充分反应（浓H₂SO₄过量），如果该反应过程中转移了0.2mol电子，生成的A气体在标准状况下体积为2.24L（假设气体全部逸出）．
（3）将（2）中反应后所得到的溶液稀释后与足量Ba（OH）₂溶液反应，所得沉淀的质量为396.1g．写出此过程中发生反应的化学方程式：Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O、Ba（OH）₂+CuSO₄=BaSO₄↓+Cu（OH）₂↓．

Answer 1

分析 （1）根据电子转移守恒与原子守恒可知，A为SO₂，被还原的硫酸生成SO₂，未被还原的硫酸生成CuSO₄，根据方程式可知二者物质的量之比；SO₂能与强碱反应生成盐和水，则SO₂属于酸性氧化物；
（2）根据电子转移计算生成二氧化硫物质的量，再根据V=nV_m计算二氧化硫体积；
（3）根据S原子守恒计算n（BaSO₄），再根据m=nM计算m（BaSO₄）；Cu与硫酸反应中生成硫酸铜，由于硫酸有剩余，故反应后溶液为硫酸、硫酸铜混合溶液，硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡与水，硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡、氢氧化铜．

解答 解：（1）根据电子转移守恒与原子守恒可知，A为SO₂，被还原的硫酸生成SO₂，未被还原的硫酸生成CuSO₄，根据方程式可知二者物质的量之比为1：1；SO₂能与强碱反应生成盐和水，则SO₂属于酸性氧化物，
故答案为：1：1；d；
（2）根据电子转移，可知生成二氧化硫物质的量为$\frac{0.2mol}{6-4}$=0.1mol，标况下二氧化硫体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24；
（3）根据S原子守恒，可知n（BaSO₄）=1.8mol-0.1mol=1.7mol，m（BaSO₄）=1.7mol×233g/mol=396.1g；
Cu与硫酸反应中生成硫酸铜，由于硫酸有剩余，故反应后溶液为硫酸、硫酸铜混合溶液，硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡与水，硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡、氢氧化铜，反应方程式为：Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O、Ba（OH）₂+CuSO₄=BaSO₄↓+Cu（OH）₂↓，
故答案为：396.1；Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O、Ba（OH）₂+CuSO₄=BaSO₄↓+Cu（OH）₂↓．

点评 本题考查化学方程式有关计算，难度中等，注意守恒思想的应用，较好的考查学生分析计算能力．