Question

（2010?朝陽區(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

（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，實驗室模擬回收過程如下：

①證明步驟Ⅰ所加FeCl₃溶液過量的方法是

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溶液過量

．
②步驟2中所加的氧化劑最適宜的是

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Fe³⁺完全沉淀，可選用的“試劑1”是

CuO或Cu（OH）₂

．（寫出一種即可）
④蒸發(fā)農(nóng)縮CuCl₂溶液時，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

（用化學(xué)方程式并結(jié)合簡要的文字說明），再經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾，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，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

．
（3）欲實現(xiàn)反應(yīng)Cu+H₂SO₂═CuSO₄+H₂，在你認為能實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置中的括號內(nèi)，標(biāo)出電極材料（填“Cu”或“C”）

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)物中元素的化合價降低，為氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）方法一：①根據(jù)檢驗三價鐵離子的方法；
②根據(jù)根據(jù)除去二價鐵離子的過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)蓋斯定律來計算；
（3）Cu和H₂SO₄之間的反應(yīng)是非自發(fā)的，需要電解池實現(xiàn)，根據(jù)電解池的構(gòu)成條件來回答．

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檢驗三價鐵離子的方法：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溶液過量；
②HNO₃、H₂O₂C、KMnO₄三者都能氧化二價鐵離子變成三價鐵離子，但HNO₃和KMnO₄會引入新的雜質(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，需要電解池實現(xiàn)，金屬銅作陽極，陰極是導(dǎo)體即可，電解質(zhì)為硫酸，即，
故答案．

點評：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．