Question

6．將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)．向反應(yīng)液中加少量FeSO₄作催化劑，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅．其反應(yīng)過程的第2步是：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，
（1）請寫出其第l步反應(yīng)的離子方程式4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（2）總化學(xué)反應(yīng)方程式2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O
（3）利用Cu制備CuSO₄的另一種方法可用化學(xué)方程式表示為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（4）以上兩種方法前 （填“前”、“后”） 者好，這樣做的好處是①減少硫酸用量，②不會產(chǎn)生對大氣污染的SO₂．

Answer 1

分析 （1）加少量FeSO₄作催化劑，即發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合第2步反應(yīng)可知，第1步中亞鐵離子被氧化；
（2）由兩步反應(yīng)遵循電子守恒的前提下相加得到總反應(yīng)；
（3）Cu與濃硫酸加熱反應(yīng)可制備硫酸銅；
（4）結(jié)合酸的用量及對環(huán)境的污染分析．

解答 解：（1）加少量FeSO₄作催化劑，即發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合第2步反應(yīng)可知，第1步中亞鐵離子被氧化，發(fā)生的離子反應(yīng)為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（2）由①4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O、②2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺可知，①+②×2可知總反應(yīng)為2Cu+O₂+2H₂SO₄=2 CuSO₄+2H₂O，
故答案為：2Cu+O₂+2H₂SO₄=2 CuSO₄+2H₂O；
（3）用Cu制備CuSO₄的另一種方法可用化學(xué)方程式表示為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（4）方法2中生成有毒氣體，且消耗酸多，而方法1中硫酸用量少，不生成有毒氣體污染環(huán)境，則制備方法前者好，
故答案為：前；減少硫酸用量；不會產(chǎn)生對大氣污染的SO₂．

點評 本題考查硫酸銅的制備實驗及評價，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)、實驗評價為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．