Question

3．有甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了由銅和硫酸為原料制取硫酸銅的兩種方案：①銅與濃硫酸加熱直接反應(yīng)，即Cu→CuS0₄
②將銅加到熱的稀硫酸中并通入空氣來(lái)制備硫酸銅，即由Cu→CuO→CuSO₄，
試回答：
（1）、寫(xiě)出方案①的化學(xué)反應(yīng)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
這兩種方案，你認(rèn)為哪一種方案比較合理？②．（答編號(hào)），理由是無(wú)污染物產(chǎn)生，節(jié)約原料
（2）、實(shí)驗(yàn)室采用方案①取6.4g銅片和10mL 18mol•L^-1濃硫酸，放在試管中共熱時(shí)發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒(méi)有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀．甲、乙兩位同學(xué)為了驗(yàn)證其中灰白色沉淀的主要成分，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：沉淀中白色物質(zhì)溶解，溶液為藍(lán)色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：所得灰白色固體的化學(xué)式為_(kāi)CuSO₄
直到最后反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余．可兩位同學(xué)仍然認(rèn)為試管中還有硫酸剩余，他們這樣認(rèn)為的理由是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）①銅與濃硫酸加熱直接反應(yīng)，生成二氧化硫，會(huì)污染環(huán)境，②由Cu→CuO→CuSO₄，不生成有害氣體，且消耗酸少，以此來(lái)解答；
（2）硫酸銅粉末為白色，而硫酸銅溶液為藍(lán)色，濃硫酸隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，稀硫酸不與銅反應(yīng)，以此來(lái)分析．

解答 解：（1）方案①的化學(xué)反應(yīng)方程式為，根據(jù)方程式Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O  可知①生成有害氣體二氧化硫，②中不生成有害氣體二氧化硫，且消耗酸少，所以方案②比較合理，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；②；無(wú)污染物產(chǎn)生，節(jié)約原料；
（2）灰白色的固體中加入適量蒸餾水，觀察到沉淀中白色物質(zhì)溶解，溶液為藍(lán)色，所得白色固體為CuSO₄，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：沉淀中白色物質(zhì)溶解，溶液為藍(lán)色；CuSO₄；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查濃硫酸的性質(zhì)，明確濃硫酸具有強(qiáng)氧化性及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，難度不大．