Question

3．某化學(xué)課外小組同學(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：
甲：Cu$→_{△}^{O_{2}}$CuO$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
乙：Cu$\stackrel{FeSO_{4}溶液}{→}$CuSO₄
丙：Cu$→_{濃H_{2}SO_{4}}^{AgNO_{3}溶液}$Cu（NO₃）₂$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Cu（OH）₂$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
�。篊u$\stackrel{△}{→}$CuSO₄（丁通過查資料得知：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O）
請(qǐng)你完成對(duì)上述方案的評(píng)價(jià)及回答相關(guān)問題：
（1）一定不能達(dá)到預(yù)期目的是乙同學(xué)的方案，理由是銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
（2）理論上可行，但不經(jīng)濟(jì)的是丙同學(xué)的方案，最優(yōu)化的是甲同學(xué)的方案．

Answer 1

分析 銅和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)；
銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，硝酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硝酸鈉，氫氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
銅和濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫有毒，擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境．

解答 解：（1）一定不能達(dá)到預(yù)期目的是乙同學(xué)的方案，理由是銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
故填：乙；銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
（2）理論上可行，但不經(jīng)濟(jì)的是丙同學(xué)的方案，這是因?yàn)樾枰�消耗價(jià)格較高的硝酸銀溶液和氫氧化鈉溶液；
丁中產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時(shí)消耗濃硫酸，既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保；
最優(yōu)化的是甲同學(xué)的方案，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保．
故填：丙；甲．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．