Question

【題目】硫酸銅的制備實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)一：

因銅不能與稀硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中用銅和濃硫酸加熱使之完全反應(yīng)，將溶液通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶等操作得到硫酸銅晶體。

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)，比較濃硫酸與稀硫酸的性質(zhì)，濃硫酸具有 。

（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

實(shí)驗(yàn)二：

以空氣為氧化劑的一步氧化法，將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，其反應(yīng)原理為2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ，但反應(yīng)速率太慢，當(dāng)升高溫度到80～90℃，反應(yīng)仍然緩慢。如在銅粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液，則速率明顯加快。

（3）Fe2(SO4)3的作用是 。

（4）得到的混合液可以用下列四種物質(zhì)中的 調(diào)節(jié)溶液的pH =2～4，使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去：

A．NaOH B． CuO C． CuCO3 D．Fe

（5）請(qǐng)根據(jù)以上內(nèi)容，對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，填下表：

	實(shí) 驗(yàn) （一）	實(shí) 驗(yàn) （二）
主要優(yōu)點(diǎn)	操作簡(jiǎn)便	（1）原料充分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品 （2）沒(méi)有有害氣體排放
主要缺點(diǎn)

Answer 1

【答案】（1）強(qiáng)氧化性；

(2）Cu+2H2SO4 （濃））== CuSO4+SO2↑+ 2H2O；

（3）催化劑；（4）BC；

（5）

	實(shí)驗(yàn)（一）	實(shí)驗(yàn)（二）
主 要 缺 點(diǎn)	（1）有有毒氣體排放 （2）硫酸沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品硫酸銅，不符合綠色化學(xué)原理	（1）操作步驟較多 （2）硫酸銅晶體可能不太純凈

【解析】

試題分析：（1）銅不與稀硫酸反應(yīng)，但和濃硫酸反應(yīng)，發(fā)生Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，體現(xiàn)濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性；（2）Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加入硫酸鐵后，速率明顯加快，則硫酸鐵作催化劑；（4）調(diào)節(jié)pH，不能引入新雜質(zhì)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，加入物質(zhì)的狀態(tài)是不溶于水的固體，即選項(xiàng)BC正確；(5)實(shí)驗(yàn)一產(chǎn)生SO2，SO2有毒，對(duì)環(huán)境有影響，銅只與濃硫酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度降低，反應(yīng)將會(huì)停止，消耗酸的量增多；實(shí)驗(yàn)二步驟繁瑣，硫酸銅晶體中混有Fe2＋或Fe3＋，不純凈。