Question

13．（1）写出NaHSO₄在水中的电离方程式NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-．
（2）粗盐中含可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，除去这些杂质的试剂可选用，①Na₂CO₃、②NaOH、③BaCl₂、④HCl，用序号表示加入的先后顺序是②③①④或③②①④．
（3）实验证明铜不能在低温下与O₂反应，也不能与稀H₂SO₄共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H₂SO₄中并通入空气来制备CuSO₄溶液的．铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂ =2CuSO₄+2H₂O．
（4）利用铜制备CuSO₄的另一种方法可用化学方程式表示为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（5）以上两种方法前（填“前”或“后”）者好，原因是若制得1molCuSO₄，第一种方法只需1molH₂SO₄，而第二种方法则要2molH₂SO₄，而且生成的SO₂又造成大气污染．

Answer 1

分析 （1）NaHSO₄在水中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子；
（2）盐中含可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，先除去镁离子或硫酸根离子，再除去钙离子，过滤后，最后加盐酸，据此进行分析；
（3）铜与稀硫酸、氧气反应生成硫酸铜和水；
（4）铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（5）依据生成物性质及消耗硫酸的量解得，从安全、节约、环保等方面进行评价判断选择制备硫酸铜的方法．

解答 解：（1）NaHSO₄在水中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为：NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-，
故答案为：NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
 （2）粗盐中含可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，先加入②氢氧化钠溶液除去镁离子或加入③氯化钡溶液除去硫酸根离子，再加入适量①除去除去钙离子，然后过滤除去难溶物，最后加④盐酸，除去过量的碳酸钠、氢氧化钠，所以试剂的顺序为②③①④或 ③②①④，
故答案为：②③①④或③②①④；
（3）将废铜屑倒入热的稀H₂SO₄中并通入空气来制备CuSO₄溶液的、，反应的化学方程式为：2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，
故答案为：2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；
（4）铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（5）能够被空气中的氧气氧化成氧化铜，氧化铜为碱性氧化物，能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水；反应的方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO  CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；生成1mol硫酸铜消耗1mol硫酸，反应过程中无有毒气体产生；
浓硫酸具有强的氧化性，与铜在加热的条件下发生反应生成硫酸铜、水、二氧化硫，反应的方程式：
Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，生成1mol硫酸铜消耗2mol硫酸，同时生成有毒的气体二氧化硫，所以从环境保护和节约原料角度可知前者更好；
故答案为：前； 若制得1mol CuSO₄，第一种方法只需1mol H₂SO₄，而第二种方法则要2mol H₂SO₄，而且生成的SO₂又造成大气污染；

点评 本题考查了硫酸的性质，题目难度中等，熟悉浓硫酸的强的氧化性是解题关键，注意实验方案评价方法．