（2014•武汉模拟）铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用．
（2014•武汉模拟）铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用．（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜．为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应，写出该反应的离子方程式______．
（2）工业上利用废铜屑、废酸（含硝酸、硫酸）为主要原料制备硫酸铜晶体．某含有c（HNO3）=2mol•L-1，c（H2SO4）=4mol•L-1的废酸混合液100mL（不含其它酸或氧化剂），最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）的质量为______．
（3）现有一块含有铜绿的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同．
①固态铜与适量氧气反应，能量变化如图所示，写出固态铜与氧气反应生成1mol固态氧化亚铜的热化学方程式
2Cu（s）+[1/2]O2（g）=Cu2O（s）△H=-（[a−b/2]）kJ•mol-1
2Cu（s）+[1/2]O2（g）=Cu2O（s）△H=-（[a−b/2]）kJ•mol-1
．②上述铜片中铜的生锈率为______（金属生锈率=[已生锈的金属质量/金属的总质量]×100%）．
（4）自然界中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后转化为硫酸铜溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），慢慢地转变为铜蓝（CuS）．
①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜等，该过程的化学方程式为
CuS+2O2
CuSO4
| ||
CuS+2O2
CuSO4
．
| ||
②写出渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式______，请用简短的语言解释该反应发生的原理______．
赞 冷寒雨 幼苗
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解题思路：（1）辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜，和酸性高锰酸钾溶液反应生成铜离子，硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，结合原则守恒和电荷守恒配平书写；、
（2）依据溶液中氢离子物质的量和硝酸根离子物质的量，硫酸根离子物质的量，结合反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，中离子定量关系和元素守恒计算分析；
（3）①依据图象书写反应过程中的热化学方程式，结合个数定量计算所需热化学方程式；
②依据化学方程式灼烧后质量不变，反应的氧气和生成的二氧化碳和水的质量相同，结合金属生锈率=[已生锈的金属质量/金属的总质量]×100%，计算得到；
（4）①依据硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜书写化学方程式；
②依据硫化铜溶解度小于硫化锌，硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生沉淀转化反应生成硫化铜；
（2）依据溶液中氢离子物质的量和硝酸根离子物质的量，硫酸根离子物质的量，结合反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，中离子定量关系和元素守恒计算分析；
（3）①依据图象书写反应过程中的热化学方程式，结合个数定量计算所需热化学方程式；
②依据化学方程式灼烧后质量不变，反应的氧气和生成的二氧化碳和水的质量相同，结合金属生锈率=[已生锈的金属质量/金属的总质量]×100%，计算得到；
（4）①依据硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜书写化学方程式；
②依据硫化铜溶解度小于硫化锌，硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生沉淀转化反应生成硫化铜；
（1）辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜，和酸性高锰酸钾溶液反应生成铜离子，硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，反应的离子方程式为：Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O；
故答案为：Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O；
（2）某含有c（HNO3）=2mol•L-1，c（H2SO4）=4mol•L-1的废酸混合液100mL（不含其它酸或氧化剂），n（H+）=0.1L×2mol/L+0.1L×4mol/L×2=1mol，n（NO3-）=0.1L×2mol/L=0.2mol，n（SO42-）=0.1L×4mol/L=0.4mol，3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，依据定量关系可知硝酸根离子全部反应消耗氢离子0.8mol，铜0.3mol，所以生成硫酸铜晶体最多为0.3mol，最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）的质量=0.3mol×250g/mol=75g；
故答案为：75g；
（3）①依据图象分析书写热化学方程式：①2Cu（s）+[1/2]O2（g）=2CuO（s）△H=-[a/2]KJ/mol，②2Cu2O（s）+O2（g）=4CuO（s）△H=-bKJ/mol；
依据盖斯定律计算（①×2-②）×[1/2]得到2Cu（s）+[1/2]O2（g）=Cu2O（s）△H=-（[a−b/2]）kJ•mol-1；
故答案为：2Cu（s）+[1/2]O2（g）=Cu2O（s）△H=-（[a−b/2]）kJ•mol-1；
②含有铜绿的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同，说明反应的氧气质量和生成的二氧化碳、水蒸气的质量相同计算得到，设铜绿中铜物质的量为x，铜绿物质的量为y，
2Cu+O2
△
.
2CuO，
x 0.5x
Cu2（OH）2CO3
△
.
2CuO+CO2+H2O
y y y
0.5x×32=18y+44y
x：y=31：8
依据元素守恒计算，金属生锈率=[已生锈的金属质量/金属的总质量]×100%=[2y×64
(2y+x)×64×100%=
2×
8/31x×64
(2×
8
31x+x)×64]×100%=34%；
故答案为：34%；
（4）①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜，反应的化学方程式为：CuS+2O2
一定条件
.
CuSO4 ；
故答案为：CuS+2O2
一定条件
.
CuSO4 ；
②渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿，在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物（或在相同条件下，由于KSP（CuS）小于KSP（ZnS），故反应可以发生），
点评：
本题考点： 铜金属及其重要化合物的主要性质；反应热和焓变．
考点点评： 本题考查了铜及其化合物性质分析判断，化学方程式计算应用，沉淀转化原理的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
1年前
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