(2010?朝陽(yáng)區(qū)一模)銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用.
(1)銅可采用如下方法制備:
火法煉銅:Cu2S+O2
 高溫 
.
 
2Cu+SO2
濕法煉銅:CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
上述兩種方法中,銅元素均被
還原
還原
(填“氧化”或“還原”)成銅單質(zhì).
(2)印刷電路板上使用的銅需要回收利用.
方法一:用FeCl3溶液浸泡印刷電路板制備CuCl2?2H2O,實(shí)驗(yàn)室模擬回收過(guò)程如下:

①證明步驟Ⅰ所加FeCl3溶液過(guò)量的方法是
取少量充分反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,證明所加FeCl3溶液過(guò)量
取少量充分反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,證明所加FeCl3溶液過(guò)量

②步驟2中所加的氧化劑最適宜的是
B
B

A.HNO3B.H2O2C.KMnO4
③步驟3的目的是使溶液的pH升高到4.2,此時(shí)Fe3+完全沉淀,可選用的“試劑1”是
CuO或Cu(OH)2
CuO或Cu(OH)2
.(寫出一種即可)
④蒸發(fā)農(nóng)縮CuCl2溶液時(shí),要滴加濃鹽酸,目的是
CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng),CuCl2+2H2O?Cu(OH)2+2HCl,滴加濃鹽酸,可以抑制水解
CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng),CuCl2+2H2O?Cu(OH)2+2HCl,滴加濃鹽酸,可以抑制水解
(用化學(xué)方程式并結(jié)合簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明),再經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾,得到CuCl2?2H2O.
方法二:用H2O2和稀硫酸共同浸泡印刷電路板制備硫酸銅時(shí),其熱化學(xué)方程式是:
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(nq)═CuSO4(aq)+2H2O(l)△H1=-320kJ/mol
又知:2H2O(l)═2H2O(l)+O2(g)△H2=-196kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H3=-286kJ/mol
則反應(yīng)Cu(s)+H2SO4(aq)═CuSO4(aq)+H2(g)的△H=
+64kJ/mol
+64kJ/mol

(3)欲實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Cu+H2SO2═CuSO4+H2,在你認(rèn)為能實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置中的括號(hào)內(nèi),標(biāo)出電極材料(填“Cu”或“C”)
分析:(1)反應(yīng)物中元素的化合價(jià)降低,為氧化劑,被還原,發(fā)生還原反應(yīng);
(2)方法一:①根據(jù)檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的方法;
②根據(jù)根據(jù)除去二價(jià)鐵離子的過(guò)程中不能引入新的雜質(zhì);
③根據(jù)pH升高,溶液的酸性減弱,加入的物質(zhì)能與酸反應(yīng),同時(shí)不能引入新雜質(zhì);
④CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng),加入濃鹽酸,可以抑制水解;
方法二:根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算;
(3)Cu和H2SO4之間的反應(yīng)是非自發(fā)的,需要電解池實(shí)現(xiàn),根據(jù)電解池的構(gòu)成條件來(lái)回答.
解答:解:(1)在火法煉銅:Cu2S+O2
 高溫 
.
 
2Cu+SO2和濕法煉銅:CuSO4+Fe═FeSO4+Cu中銅元素的化合價(jià)降低,Cu2S、CuSO4都為氧化劑,被還原,發(fā)生還原反應(yīng),
故答案為:還原;
(2)方法一:①檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的方法:取少量待檢液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,故答案為:取少量充分反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,證明所加FeCl3溶液過(guò)量;
②HNO3、H2O2C、KMnO4三者都能氧化二價(jià)鐵離子變成三價(jià)鐵離子,但HNO3和KMnO4會(huì)引入新的雜質(zhì),故選:B;
③pH升高,溶液的酸性減弱,加入的物質(zhì)能與酸反應(yīng),同時(shí)不能引入新雜質(zhì),可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2,故答案為:CuO或Cu(OH)2;
④CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng),加入濃鹽酸,可以抑制水解,故答案為:CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng),CuCl2+2H2O?Cu(OH)2+2HCl,滴加濃鹽酸,可以抑制水解;
方法二:Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(nq)═CuSO4(aq)+2H2O(l)△H1=-320kJ/mol ①
      2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H2=-196kJ/mol                        ②
      H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H3=-286kJ/mol                          ③
利用蓋斯定律,將①-
1
2
×②-③可得:Cu(s)+H2SO4(aq)═CuSO4(aq)+H2(g)△H=+64kJ/mol,故答案為:+64kJ/mol;
(3)Cu和H2SO4之間的反應(yīng)是非自發(fā)的,需要電解池實(shí)現(xiàn),金屬銅作陽(yáng)極,陰極是導(dǎo)體即可,電解質(zhì)為硫酸,即,
故答案
點(diǎn)評(píng):本題考查金屬的回收,涉及到氧化還原反應(yīng)、熱蓋斯定律的應(yīng)用、電解池的工作原理,難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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