Question

已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应（反应方程式已配平）：
Cu+2H₂SO₄（浓）═CuSO₄+A↑+2H₂O
试通过计算和推理完成下面的问题：
（1）A物质可以导致酸雨的形成．则A应该属于

 

（填字母代号）．
a．酸　 　　b． 碱　　　 c． 盐　　 　d． 酸性氧化物　　　 e． 碱性氧化物
A物质可以使酸性KMnO₄溶液褪色，此反应中

 

（填写化学式）失去电子．
（2）学习了分类法后，甲同学把下列物质分为一类：CuSO₄溶液、CuSO₄?5H₂O、Cu（OH）₂、液态O₂．你认为甲同学分类的标准是

 

．
根据物质之间的反应关系判断，下列反应能生成CuSO₄的是

 

（用字母代号填写）．
a．金属+酸　　 　b． 金属氧化物+酸　　 　c． 碱+酸　 　　d． 盐+酸
（3）足量的铜片与 含溶质1.8mol的浓H₂SO₄充分反应，如果该反应过程中转移了 0.2mol电子，生成的CuSO₄的质量为

 

克，生成的A气体在标准状况下体积为

 

升（假设气体全部逸出）．
（4）将反应后所得到的溶液与足量Ba（OH）₂溶液充分反应．请写出此过程发生的反应的离子方程式：

 

；

 

． 计算：反应后所得沉淀的质量为

 

克（保留到0.1g）．

Answer 1

分析：（1）由反应可知，A为二氧化硫，为氧化物，具有还原性；
（2）物质中均含氧元素，Cu与浓硫酸、CuO与硫酸、氢氧化铜与硫酸、氯化钡与硫酸均可生成硫酸铜；
（3）由反应可知，生成1molCuSO₄转移2mol电子，该反应过程中转移了 0.2mol电子，生成0.1molCuSO₄和0.1molSO₂；
（4）反应后所得到的溶液，含硫酸铜和硫酸，与足量Ba（OH）₂溶液充分反应生成硫酸钡沉淀，结合硫酸根离子守恒计算．

解答：解：（1）由反应可知，A为二氧化硫，为氧化物，能与碱反应生成盐和水，为酸性氧化物，且具有还原性，使酸性KMnO₄溶液褪色，SO₂失去电子，
故答案为：d；SO₂；
（2）CuSO₄溶液、CuSO₄?5H₂O、Cu（OH）₂、液态O₂物质中均含氧元素，Cu与浓硫酸、CuO与硫酸、氢氧化铜与硫酸、碳酸铜与硫酸均可生成硫酸铜，
故答案为：均含有氧元素；abcd；
（3）由反应可知，生成1molCuSO₄转移2mol电子，该反应过程中转移了 0.2mol电子，生成0.1molCuSO₄，其质量为0.1mol×160g/mol=16g，0.1molSO₂的体积为
1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：16；2.24；
（4）反应后所得到的溶液，含硫酸铜和硫酸，与足量Ba（OH）₂溶液充分反应生成硫酸钡沉淀，离子反应为Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓、Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，由硫酸根离子守恒可知，反应后所得沉淀的质量为1.8mol×233g/mol=405.9g，
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+2H⁺=2H₂O+BaSO₄↓；Ba²⁺+SO₄^2-+2OH^-+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓；405.9．

点评：本题考查浓硫酸和铜反应及有关计算，注意稀硫酸与铜不反应，而题目中浓硫酸与铜反应开始后，由于自身被消耗且生成水，很快就变成稀硫酸，不再与铜反应．所以（3）中1.8mol的硫酸没被全消耗掉，不能用于计算，根据电子转移算出相应量，（4）中反应后的溶液溶质有硫酸和硫酸铜，离子守恒是解答的关键，题目难度不大．