盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关

Question

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：

（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：___．
不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因：
从环境角度来讲：___．
从原料角度来讲：___．
（2）在一定体积的10mol•L^-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积___（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO₃溶液），则该反应的离子方程式为___．
（4）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是___
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
（5）为了测定某铜银合金的成分，将30.0g 合金溶于80mL13.5mol•L^-1的浓HNO₃中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L （标准状况），并测得溶液中c（H⁺）=1mol•L^-1．假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
①被还原的HNO₃的物质的量是___；（只写结果）
②合金中铜的质量分数为___．（写出计算过程）

Answer 1

（1）Cu与氧气反应生成CuO，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜与水，反应方程式为：2Cu+O₂(△.)/()2CuO，CuO和稀硫酸反应方程式为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，
浓硫酸和铜反应方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）(△.)/()CuSO₄+SO₂+2H₂O，生成等量的硫酸铜时需要硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境，
故答案为：2Cu+O₂(△.)/()2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；生成的二氧化硫污染环境；生成等量的硫酸铜需硫酸较多；
（2）在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，稀硫酸和铜不反应，但浓硫酸浓度达到一定值后变为稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于180mL，
故答案为：大于；
（3）在酸性条件下，硝酸根离子和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO，所以离子反应方程式为：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO₂和SO₂的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO₂，SO₂+H₂O+NO₂=H₂SO₄+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO₂和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO₂，
故答案为：D；
（5）①被还原的硝酸生成NO₂或NO₂、NO混合物，根据N元素守恒，故被还原的n（HNO₃）=n（气体）=6.72 L÷22.4L/mol=0.3mol，
故答案为：0.3mol；
②反应的n（HNO₃）=13.5 mol/L×0.08L-1 mol/L×0.08L=1 mol
设合金中铜、银物质的量分别为xmol、ymol，则：64x+108y=30
产物Cu（NO₃）₂、AgNO₃中含NO₃^-物质的量各为2x mol、y mol，据N守恒可得：2x+y+0.3=1
联立方程，解得x=0.3 y=0.1 mol
故合金中Cu的质量=0.3 mol×64g/mol=19.2g，合金中Cu的质量分数为(19.2g)/(30g)×100%=64%，
故答案为：64%．