Question

13．某科學(xué)課外興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用廢銅屑制取硫酸銅，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了下列四種方案．
請(qǐng)你完成對(duì)上述方案的評(píng)價(jià)及回答相關(guān)問(wèn)題：
甲：Cu$→_{△}^{O_{2}}$CuO$\stackrel{稀H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO₄
乙：Cu$\stackrel{FeSO_{4}溶液}{→}$CuSO₄
丙：Cu$\stackrel{AgNO_{3}溶液}{→}$Cu（NO₃）₂$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Cu（OH）₂$\stackrel{稀H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO₄
�。篊u$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CuSO₄（或
Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O）
（1）一定不能達(dá)到預(yù)期目的是乙同學(xué)的方案，理由是銅的活動(dòng)性比鐵弱，不能和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應(yīng)．
（2）最優(yōu)化的是甲同學(xué)的方案；
（3）請(qǐng)你寫(xiě)出丙同學(xué)的方案中，屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2AgN0₃=2Ag+Cu（NO₃）₂．
（4）請(qǐng)你對(duì)剩余方案從環(huán)保和反應(yīng)物用量?jī)蓚�(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)．

Answer 1

分析 按照要求從理論上正確，要求物質(zhì)的轉(zhuǎn)化需符合物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律；操作上可行，要求操作應(yīng)簡(jiǎn)便易行；經(jīng)濟(jì)上合理，要求不能利用價(jià)格昂貴的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為價(jià)格低廉的物質(zhì)；根據(jù)以上要求，分析每個(gè)方案得出合理的結(jié)論．

解答 解：（1）銅的活動(dòng)性比鐵弱，不能和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應(yīng)，因此乙同學(xué)的方案一定不能達(dá)到預(yù)期目的；
（2）最優(yōu)化的是甲同學(xué)，銅和氧氣加熱生成氧化銅，氧化銅和稀硫酸按照1：1的微粒個(gè)數(shù)比反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅，從理論上和經(jīng)濟(jì)上都合理；
（3）丙同學(xué)的方案中銅與與硝酸銀反應(yīng)可生成硝酸銅和銀發(fā)生的置換反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為：Cu+2AgN0₃=2Ag+Cu（NO₃）₂；
（4）丙同學(xué)的方案中銅與與硝酸銀反應(yīng)可生成硝酸銅，硝酸銅與氫氧化鈉可生成氫氧化銅沉淀；理論上正確，操作上也較簡(jiǎn)便，但利用硝酸銀、氫氧化鈉制取氫氧化銅，因此理論上合理，但經(jīng)濟(jì)上不合理；丁方案的缺點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫，是有毒的氣體；
故答案為：（1）乙；銅的活動(dòng)性比鐵弱，不能和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應(yīng)；（2）甲；（3）Cu+2AgN0₃=2Ag+Cu（NO₃）₂；（4）丙方案不經(jīng)濟(jì)；丁方案會(huì)造成環(huán)境污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)方案的評(píng)價(jià)，要求理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)得出結(jié)論即可．