(1)用过量的锌与浓H
2SO
4反应,某同学认为除了生成二氧化硫外,还有氢气产生,理由是_____________________________________________________________________。
(2)用过量铜片与0.2 mol浓H2SO4共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应,忽略其他副反应),甲认为产生的SO2少于0.1 mol,理由是____________________________________;
而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol,理由是________________________________________。
(3)实验证明铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀H2SO4共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为______________________________________。利用铜制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为___________________________。以上两种方法___________(填“前”“后”)者好,原因是_________________________。
解析:浓硫酸与金属反应时,随着反应的进行,硫酸的量不断减少,硫酸由浓变稀,稀硫酸可与锌反应产生氢气,稀硫酸不再与铜反应。
在稀H2SO4存在的条件下,Cu与O2在加热条件下反应生成碱性氧化物CuO,迅速溶解在热的稀硫酸溶液中生成CuSO4。
答案:(1)由于Zn过量,随着反应的进行,浓H2SO4变稀,稀H2SO4可与Zn反应产生H2
(2)由反应Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O知,当0.2 mol H2SO4全部反应时才生成0.1 mol SO2,随着反应进行,浓H2SO4变稀,而稀H2SO4与铜不反应 由于加热时间足够长,水比硫酸易挥发,因此,硫酸始终保持较高浓度,直至与铜完全反应为止
(3)2Cu+2H2SO4(稀)+O2
2CuSO4+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
前 若制得1 mol CuSO4,第一种方法只需1 mol H2SO4,而第二种方法则要用2 mol H2SO4,而且生成的SO2会造成大气污染