Question

CuSO₄是一种重要化工原料，其制备和有关性质如图所示。

（1）途径①②③，更好体现绿色化学思想的是______________。

（2）物质Y具有的性质是_________(填“氧化性”或“还原性”)。

（3）混合气体X既能使品红溶液褪色又能使带火星木条复燃，则混合气体X的成分是_________。

（4）途径①所用混酸中H₂SO₄与HNO₃物质的量之比是_________。并写出发生反应的离子方程式：__________________。

Answer

（1）②；（2）还原性；（3）SO2与O2；

（4）3:2；3Cu3＋＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

【解析】

试题分析：（1）①Cu与稀硫酸、稀硝酸会发生反应：3Cu3＋＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，反应产生NO气体，会造成大气污染，同时浪费原料，因此不符合绿色化学思想；②2Cu+O2+ 2H2SO4= 2CuSO4+ 2H2O，反应物完全转化为生成物，无大气污染物，符合绿色化学思想；③Cu与浓硫酸混合加热，发生反应：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑+2H2O，反应产生SO2气体，会造成大气污染，同时浪费原料，因此不符合绿色化学思想。故正确的是②；（2）向CuSO4溶液中加入过量的NaOH溶液，会发生反应：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，然后加热，发生分【解析】
Cu(OH)2CuO+H2O，在CuO中Cu元素化合价是+2价，加入物质Y后发生反应产生+1价的Cu2O，Cu元素化合价降低，获得电子，被还原，说明物质Y具有还原性；（3）CuSO4在高温下分解，产生的混合气体X既能使品红溶液褪色又能使带火星木条复燃，则混合气体X的成分是SO2与O2；（4）途径①反应的离子方程式是：3Cu3＋＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，产生2个NO3-需要2个HNO3,2个HNO3电离产生2个H+，反应需要消耗8个H+，则硫酸电离产生的氢离子的数目是8-2=6，需要硫酸的数目是3个，所以所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比是3:2。

考点：考查CuSO4的制备和有关性质及氧化还原反应的规律的知识。