Question

（14分）铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。

（1）由辉铜矿制取铜的反应过程为：

2Cu₂S(s) + 3O₂ (g) = 2Cu₂O(s) + 2SO₂(g)   △H=－768.2kJ·mol^－1

2Cu₂O(s) + Cu₂S(s) = 6Cu(s) + SO₂(g)    △H=+116.0kJ·mol^－1

热化学方程式：Cu₂S(s) + O₂(g) = 2Cu(s) + SO₂(g)    △H=          kJ·mol^－1。

（2）氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备

4CuSO₄ + 3H₃PO₂ + 6H₂O = 4CuH↓ + 4H₂SO₄ + 3H₃PO₄

①该反应还原剂是                   （写化学式）。

②该反应每转移3mol电子，生成CuH的物质的量为               mol。

（3）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl^－) 的关系如右图所示。

①当c(Cl^－)=9mol·L^－1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为              。

②在c(Cl^－)=1mol·L^－1的氯化铜溶液中，滴入AgNO₃溶液，含铜物种间转化的离子方程式为            （任写一个）。

（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：

①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：

2SO₂＋2n Cu＋(n＋1)O₂＋(2－2 n) H₂O＝2n CuSO₄＋(2－2n) H₂SO₄

从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为                        。

②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式                     。

Answer

（1）－217.4； （2）①H3PO2； ②1mol；

（3）①c(CuCl2) ＞ c(CuCl+) ＞ c(CuCl3－)

②CuCl++Ag+=AgCl↓+Cu2+ （CuCl2+Ag+=CuCl++AgCl↓；CuCl2+2Ag+=Cu2++2AgCl↓）

（4）①防止酸雨的发生 ②SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu （每空2分）

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律可得Cu2S(s) + O2(g) =2Cu(s) + SO2(g) △H=（①+②）÷3=（－768.2kJ·mol－1+116.0kJ·mol－1）÷3=-217.4kJ/mol；

（2）①根据还原剂的判断，元素化合价升高的物质作还原剂，在4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O =4CuH↓+ 4H2SO4 + 3H3PO4 中P元素的化合价升高，所以还原剂是H3PO2；

②该反应中每生成4molCuH转移 12mol电子，所以每转移3 mol电子，生成CuH的物质的量为1mol

（3）①由图可知，当c(Cl－)=9 mol·L－1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为c(CuCl2) ＞ c(CuCl+) ＞ c(CuCl3－)；

②从图上可见，在c（Cl-）=1mol•L-1的氯化铜溶液中，主要是Cu2+与Cl-结合生成CuCl+，化学方程式为CuCl++Ag+=AgCl↓+Cu2+；

（4）①SO2 是形成酸雨的主要原因，则催化脱硫的意义是为了防止酸雨的发生；根据电解池中的物质分析，SO2 在阳极失电子生成SO42-，Cu2＋在阴极得电子生成Cu，根据得失电子守恒配平，则装置内发生反应的离子方程式为SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu。

考点：盖斯定律的应用，氧化还原反应，化学图像的分析与判断，电解池的工作原理等知识。