Question

【题目】硫酸铜的制备实验是化学实验教学中一个必做实验，某学习小组设计了如下两个实验方案：
（1）实验一：
因铜不能与稀硫酸反应，实验中用铜和浓硫酸加热使之完全反应，将溶液通过蒸发、结晶等操作得到硫酸铜晶体。
根据上述实验和反应，比较浓硫酸与稀硫酸的性质，浓硫酸具有。
（2）该反应的化学方程式为。
（3）实验二：
以空气为氧化剂的一步氧化法，将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，其反应原理为2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ，但反应速率太慢，当升高温度到80～90℃，反应仍然缓慢。如在铜粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液，则速率明显加快。
Fe2(SO4)3的作用是。
（4）得到的混合液可以用下列四种物质中的调节溶液的pH =2～4，使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去：
A.NaOH
B.CuO
C. CuCO3
D.Fe
（5）请根据以上内容，对这两个实验方案进行评价，填下表：

	实 验 （一）	实 验 （二）
主要优点	操作简便	⑴原料充分转化为产品 ⑵没有有害气体排放
主要缺点

Answer 1

【答案】
（1）强氧化性
（2）Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2↑+ 2H2O
（3）催化剂；
（4）B,C
（5）有有毒气体排放,硫酸没有全部转化为产品硫酸铜,不符合绿色化学原理,操作步骤较多,硫酸铜晶体可能不太纯净
【解析】解：（1）铜不与稀硫酸反应，但和浓硫酸反应，发生Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，体现浓硫酸的酸性和强氧化性；（2）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
（3）根据实验现象，加入硫酸铁后，速率明显加快，则硫酸铁作催化剂；
（4）调节pH，不能引入新杂质，根据实验目的，加入物质的状态是不溶于水的固体，即选项BC符合题意；
(5)实验一产生SO2，SO2有毒，对环境有影响，铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，反应将会停止，消耗酸的量增多；实验二步骤繁琐，硫酸铜晶体中混有Fe2＋或Fe3＋，不纯净。
【考点精析】利用化学实验操作的先后顺序对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学实验顺序遵循：“从下往上”原则；“从左到右”原则；先“塞”后“定”原则；“固体先放”原则；“液体后加”原则；先验气密性（装入药品前进行）原则；后点酒精灯（所有装置完毕后再点酒精灯）原则．