Question

根據下列兩個實驗分析完成下列問題：
（1）陳敏同學在實驗室準備制取Cu（NO₃）₂，以銅和稀硝酸為主要原料設計了兩種方案：
方案一：3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X；
方案二：2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+2HNO₃=Cu（NO₃）₂+H₂O．
從環(huán)境保護的角度考慮，你認為較合理的是方案

 

，理由是

 

．
（2）李華同學在實驗室要除去銅屑中的少量鐵屑，設計了以下兩個實驗方案：

a．寫出兩個實驗方案中有關反應的化學方程式：
①

 

，②

 

．
b．以上兩個實驗方案中，你愿意選擇的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：化學實驗方案設計與評價,金屬的化學性質,酸的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：簡單實驗方案的設計與評價

分析：（1）選擇方案時要考慮是否產生有害氣體污染空氣，方案是否可行，是否安全，操作是否簡單，是否節(jié)約了原料．
（2）根據鐵和銅的化學性質可知，對于方案②鐵能夠與硫酸反應而銅不能與酸反應，且反應較易分離．而①中鐵置換硫酸銅中的銅，雖然看起來增加了銅的質量，但是由于置換反應發(fā)生在鐵的表面，導致銅在鐵表面附著，從而阻礙反應的進行，導致鐵銅難以分離和徹底反應且不能得到純銅

解答：解：（1）選擇方案時要考慮是否產生有害氣體污染空氣，方案是否可行，是否安全，操作是否簡單，是否節(jié)約了原料．方案一的生成物NO與氧氣反應生成二氧化氮是有毒氣體，會污染環(huán)境，故選方案二，并且制取相同質量的硝酸銅，方案二消耗的原料最少，硝酸中的硝酸根全部轉化成了硝酸銅；
（2）鐵和硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，反應的化學方程式：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；鐵和硫酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；方案②鐵能夠與硫酸反應而銅不能與酸反應，且反應較易分離．而①中鐵置換硫酸銅中的銅，雖然看起來增加了銅的質量，但是由于置換反應發(fā)生在鐵的表面，導致銅在鐵表面附著，從而阻礙反應的進行，導致鐵銅難以分離和徹底反應；
故答案為：
（1）二，
方案一的生成物NO與氧氣反應生成二氧化氮是有毒氣體，會污染環(huán)境，．
（2）a．①Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，②Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
b．②；方案②鐵能夠與硫酸反應而銅不能與硫酸反應，且反應較易分離．而①中鐵置換硫酸銅中的銅，雖然看起來增加了銅的質量，但是由于置換反應發(fā)生在鐵的表面，導致銅在鐵表面附著，從而阻礙反應的進行，導致鐵銅難以分離和徹底反應且不能得到純銅；

點評：本題考查學生根據所學的金屬的性質來對除雜方案的評價能力，除雜問題是初中化學的一個難點；物理除雜和化學除雜，其中化學除雜選擇試劑的原則是：不增、不減、不繁，最好的方法就是在除去雜質的同時又是原物質質量增加．