Question

Cu₂S是火法煉銅一種重要的原料，下面是由Cu₂S冶煉銅及制取CuSO₄?5H₂O的流程圖：
Cu₂S

O2

△

 Cu

焙燒

Cu₂O、CuO

足量稀硫酸

A

操作Ⅰ

B

蒸發(fā)結晶過濾

膽礬
（1）Cu₂S中銅元素的化合價為

 

，火法煉銅的反應原理是（用化學方程式表示）

 

．
（2）若將A中紅色物質(zhì)反應掉，操做Ⅰ加入試劑最好是

 

．
A．加入適量的NaNO₃ B．適量的 HNO₃  C．適量的H₂O₂
（3）取5.0g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過程的熱重曲線如圖所示：通過計算確定258℃時發(fā)生反應的化學方程式：

 

，e點物質(zhì)的化學式

 

（計算過程略去）．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0；依據(jù)流程中Cu₂S與O₂反應得到Cu寫出方程式即可；
（2）溶解時要加入氧化劑使銅被氧化，且不能引進新的雜質(zhì)；
（3）根據(jù)減少的質(zhì)量確定b、c段固體的化學式，從而確定發(fā)生的反應．

解答： 解：（1）化合物中各元素化合價代數(shù)和為0，O元素的化合價為-2價，所以Cu元素的化合價為+1價；Cu₂S與O₂反應得到Cu，Cu的化合價降低，故S的化合價升高，反應為：2Cu₂S+3O₂

△   .

2Cu+SO₂，故答案為：+1；2Cu₂S+3O₂

△   .

22Cu+SO₂；
（2）溶解時要加入氧化劑使銅被氧化，且不能引進新的雜質(zhì)，硝酸具有強氧化性但引進雜質(zhì)離子，氫氧化鈉沒有氧化性且能引進雜質(zhì)離子，雙氧水具有強氧化性且不引進雜質(zhì)離子，故選C，故答案為：C；
（3）硫酸銅的物質(zhì)的量=

5.00g

25.0g/mol

=0.02mol，根據(jù)膽礬的化學式知，結晶水的質(zhì)量=0.02mol×5×18g/mol=1.8g，當固體質(zhì)量減少1.8g時膽礬完全分解，258℃時，固體減少的質(zhì)量=5.00g-3.20g=1.80g，所以C段固體是硫酸銅，b段物質(zhì)減少的質(zhì)量=5.00g-3.56g=1.44g，則失去的水的物質(zhì)的量=

1.44g

18g/mol

=0.08mol，則固體中剩下水的物質(zhì)的量為0.02mol×5-0.08mol=0.02mol，則b段固體的化學式為CuSO₄．H₂O，該反應方程式為CuSO₄．H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O；
e點時固體質(zhì)量為1.44g，銅的質(zhì)量=0.02mol×64g/mol=1.28g，則另一種元素質(zhì)量為1.44g-1.28g=0.16g，如果另一種元素是S元素，則硫的物質(zhì)的量為

0.16g

32g/mol

=0.005mol，銅原子的物質(zhì)的量為0.02mol，則Cu和S的個數(shù)比為4：1，不符合化合價原則，所以另一種元素是氧元素，其物質(zhì)的量為

0.16g

16g/mol

=0.01mol，所以其化學式為Cu₂O，
故答案為：CuSO₄．H₂O

△   .

CuSO₄+H₂O；Cu₂O．

點評：本題考查了物質(zhì)的量的有關計算，結合元素化合價變化及氧化還原反應來分析解答，難點是（3）題，根據(jù)固體質(zhì)量變化確定每一段物質(zhì)的組成，從而確定每一段發(fā)生的反應，難度中等．