Question

【題目】超細銅粉有重要用途，工業上可以通過鋁黃銅合金（含Cu、Al、Zn）制超細銅粉。某小組在實驗室模擬制備超細銅粉的方法如下:

步驟Ⅰ：取鋁黃銅合金加入熱濃硫酸溶解，再加入過量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，過濾，洗滌。

步驟Ⅱ：向Cu(OH)2沉淀中加硫酸溶解，再加氨水，形成 [Cu(NH3)4]SO4溶液。

步驟Ⅲ：向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2氣體至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3。再與足量的1.000mol·L-1的稀硫酸混合并微熱，得到超細銅粉。

（1）步驟Ⅰ中完全溶解鋁黃銅合金可以加入稀硫酸和____。

A．FeCl3 B．鹽酸 C．熱空氣

（2）配制500 mL 1.000 mol·L-1的稀硫酸，需要用98%的濃硫酸（密度為1.84 g·mL-1）____mL。

（3）在步驟Ⅲ中生成NH4CuSO3的化學反應方程式為____。

（4）準確稱取1.000 g鋁黃銅合金與足量的1.000 mol·L-1稀硫酸完全反應，生成標準狀況下氣體體積為134.4 mL。將相同質量的合金完全溶于熱的足量的濃硫酸，產生標準狀況下氣體體積為380.8mL。計算此合金中銅的質量分數________。

Answer 1

【答案】 C 27.2（或27.17） 2[Cu(NH3)4]SO4 + 3SO2 + 4H2O＝2 NH4CuSO3 + 3(NH4)2SO4 n(H2)=0.1344L÷22.4L·mol-1=0.006mol

n(SO2)=0.3808L÷22.4L·mol-1=0.017mol

∵Zn、Al與稀硫酸產生的H2和Zn、Al與濃硫酸產生的SO2的物質的量相同，

∴n(Cu)=n(SO2)－n(H2)=0.017mol－0.006mol=0.011mol

銅的質量分數為：=70.4%

【解析】分析：（1）依據Cu的活潑性分析；（2）按照稀釋定律來計算；（3）根據質量守恒定律書寫生成NH4CuSO3的化學反應方程式；（4）根據守恒關系計算合金中銅的質量分數。

詳解：（1）由于Cu不溶于稀硫酸，也不溶于鹽酸，雖然能溶于FeCl3，但會引入新的雜質,可以加入稀硫酸和熱空氣,將銅氧化，又不引入新的雜質，因此，本題答案為：C。

（2）先求出濃硫酸的物質的量濃度，根據C==mol/L=18.4mol/L,根據稀釋定律：C1V1=C2V2,18.4mol/LV=1mol/L500mL,解得，V=27.2mL；因此，本題答案為：27.2（或27.17）；

（3）向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2，生成NH4CuSO3，發生的是氧化還原反應，銅的化合價降低被還原，二氧化硫部分被氧化生成SO42-,根據得失電子守恒和原子守恒寫出生成NH4CuSO3的化學反應方程式為2[Cu(NH3)4]SO4 + 3SO2 + 4H2O＝2 NH4CuSO3 + 3(NH4)2SO4。

（4）合金中的Al、Zn和稀硫酸反應生成氫氣，n(H2)=0.1344L÷22.4L·mol-1=0.006mol

合金中Cu、Al、Zn和足量濃硫酸反應生成SO2，n(SO2)=0.3808L÷22.4L·mol-1=0.017mol

因Zn、Al與稀硫酸產生的H2和Zn、Al與濃硫酸產生的SO2的物質的量相同，所以n(Cu)=n(SO2)－n(H2)=0.017mol－0.006mol=0.011mol，

銅的質量分數為：×100%=70.4%。