Question

20．硫酸銅晶體常用作農業和漁業的殺蟲劑、殺菌劑．如圖是由廢銅料（含鐵）生產硫酸銅晶體的流程．

（1）試劑X的名稱是硫酸．
（2）途徑Ⅰ中，反應②②的化學方程式分別為②2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；③CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．途徑Ⅱ中，反應④的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．從環保和經濟的角度分析，利用途徑I（選“I”、“Ⅱ”）制取硫酸銅的方案更合理．
（3）該化學興趣小組同學通過查閱資料，發現大多數金屬與濃硫酸都能發生反應．現取足量鋅與濃硫酸反應，其化學方程式為：Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O．反應一段時間后，老師指出除了SO₂，還可能生成另一種氣體．請你根據鋅的化學性質，推斷此氣體可能是H₂（用化學式表示），理由是：濃硫酸和鋅反應生成的水使濃硫酸變成稀硫酸．

Answer 1

分析 （1）根據金屬活動性順序進行分析；
（2）根據銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，途徑II中產生二氧化硫氣體不但會產生污染，而且會使部分硫酸因轉化成二氧化硫而造成轉化率不高進行分析；
（3）根據鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣進行分析．

解答 解：（1）廢銅料中加入X得到的固體A和氧氣加熱胡思陳黑色固體，所以A是銅，X是酸，可以是稀硫酸；
（2）銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，化學方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，途徑II中產生二氧化硫氣體不但會產生污染，而且會使部分硫酸因轉化成二氧化硫而造成轉化率不高，所以從環保和經濟的角度分析，利用途徑I制取硫酸銅的方案更合理；
（3）隨著濃硫酸和鋅的反應，濃硫酸的質量逐漸減少，銅是反應也生成了水，濃硫酸會變成稀硫酸，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，所以此氣體可能是H₂．
故答案為：（1）稀硫酸；
（2）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，I；
（3）H₂，濃硫酸和鋅反應生成的水使濃硫酸變成稀硫酸．

點評 根據生產流程圖，正確理解每個過程在生產中的作用，從而達到全面掌握生產過程的目的，為解答問題做足準備．