Question

某化學(xué)課外小組同學(xué)在實驗室利用廢銅屑制取硫酸銅，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計了下列四種方案：
請你完成對上述方案的評價及回答相關(guān)問題：
甲：Cu

O2

△

CuO

稀H2SO4

CuSO₄
乙：Cu

FeSO4溶液

CuSO₄
丙：Cu

AgNO3溶液

Cu（NO₃）₂

NaOH溶液

Cu（OH）₂

稀H2SO4

CuSO₄
�。篊u

濃H2SO4

△

CuSO₄通過查資料得知：
Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+H₂O
（1）一定不能達(dá)到預(yù)期目的是

 

同學(xué)的方案，理由是

 

．
（2）理論上可行，但不經(jīng)濟(jì)的是

 

同學(xué)的方案，最優(yōu)化的是

 

同學(xué)的方案；
（3）請你寫出丙同學(xué)的方案中，屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（4）請你對剩余方案從環(huán)保和反應(yīng)物用量兩個方面進(jìn)行評價

 

，

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：簡單實驗方案的設(shè)計與評價

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)簡便易行；經(jīng)濟(jì)上合理，要求不能利用價格昂貴的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為價格低廉的物質(zhì)；根據(jù)以上要求，分析每個方案得出合理的結(jié)論．

解答：解：（1）銅的活動性比鐵弱，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）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；
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）丁方案的缺點是反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫，是有毒的氣體；且制備等質(zhì)量的硫酸銅溶液消耗的硫酸比甲多；
故答案為：（1）乙；銅的活動性比鐵弱，不能和硫酸亞鐵發(fā)生置換反應(yīng)；（2）丙；甲；（3）Cu+2AgN0₃=2Ag+Cu（NO₃）₂；（4）有二氧化硫的產(chǎn)生，會污染空氣；制備等質(zhì)量的硫酸銅溶液消耗的硫酸比甲多．

點評：本題考查了對方案的評價，要求理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理等方面進(jìn)行評價得出結(jié)論即可．