Question

铜是生物必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂,该反应的氧化剂是___________________；当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为____________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜诱的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃(碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO₄·5H₂O(不含能与I^-反应的氧化性杂质）的含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆,平均消耗cmol/L的Na₂S₂O₃溶液VmL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为____________。

Answer 1

（14分）（1）3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑（2分）
（2）Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O（2分）（3）Cu₂O和Cu₂S（2分） 0.3（2分）
（4）2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O（2分）（若写成Cu－2e^－＝Cu^2＋得1分）
（5）2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂（2分） ×100%（2分）

解析试题分析：（1）硝酸是氧化性酸，能氧化大部分金属，因此铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO₃(稀)＝3Cu(NO₃)₂＋4H₂O＋2NO↑。
（2）双氧水具有氧化性，在酸性条件下能被铜氧化成铜离子，而双氧水的还原产物是水，因此溶出铜的离子方程式为Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O。
（3）根据方程式2Cu₂O+ Cu₂S6Cu+SO₂可知，反应中铜元素的化合价从＋1价降低到0价，得到1个电子，因此氧化剂是该反应的氧化剂是Cu₂O和Cu₂S；S元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，即Cu₂S是还原剂。19.2gCu的物质的量＝＝0.3mol，则当生成19.2gCu时，反应中转移的电子的物质的量＝0.3mol×1＝0.3mol。
（4）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以生成铜锈的过程中负极的电极反应式为2Cu＋4OH^－＋CO₂－4e^－＝Cu₂(OH)₂CO₃＋H₂O。
（5）滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，这说明反应中铜元素的化合价从＋2价降低＋1价，得到1个电子。而反应中碘离子失去电子被氧化生成单质碘，因此该反应的离子方程式为2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂；根据方程式2Cu^2＋＋4I^－＝2CuI↓＋I₂、I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆可知：
CuSO₄·5H₂O～Na₂S₂O₃
1              1
0.001cVmol   0.001cVmol
所以ag试样中CuSO₄·5H₂O的物质的量＝0.001cVmol×＝0.004cVmol
质量＝0.004cVmol×250g/mol＝cVg
因此试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为×100%
考点：考查铜的性质、方程式、电极反应式的书写、氧化还原反应的判断与计算以及物质含量测定的实验方案设计与计算