Question

如果以锌、稀硫酸、氧化铜为原料制取等量单质铜，有两种设计方法，请填空（反应条件中的①②③④填入）：
方案一：Zn

+(①)

 

+(②)

Cu
方案二：CuO

+(③)

 

+(④)

Cu
①

 

②

 

③

 

④

 

两个方案中，方案二操作更简便，原因是

 

，
方案一耗锌更多，原因是

 

．

Answer 1

考点：化学实验方案设计与评价,金属的化学性质,酸的化学性质

专题：简单实验方案的设计与评价

分析：根据物质的性质及发生的化学反应来制备单质铜，根据原料可利用氢气还原氧化铜或利用锌与硫酸铜反应来设计实验方案．

解答：解：因Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气能与氧化铜反应生成铜，则方案一为Zn

+H2SO4

H₂

+CuO

Cu；
因氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，锌与硫酸铜发生金属之间的置换反应生成铜，则方案二为CuO

+H2SO4

CuSO₄

+Zn

Cu，
且在方案一中氢气还原氧化铜时需要加热及气体的验纯，实验操作复杂，仪器多，且方案一氢气还原CuO需通更多（过量）的氢气，而实验二只需要试管即可，则方案二操作简单．
故答案为：方案一：H₂；方案二：CuSO₄；
①H₂SO₄；②CuO；③H₂SO₄；④Zn；
不需加热；方案一氢气还原CuO需通更多（过量）的氢气．

点评：本题考查制备物质的实验设计，学生应明确物质的性质，需考虑操作简单、药品节约、不产生有害物质、实验安全等方面来分析解答．