Question

化学兴趣小组对用铜制取硫酸铜晶体的实验方案作研究。甲组同学将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，不发生反应。他们向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中置一些铂丝，反应速率明显加快。此时，其他组的同学提出方案如下：

（1）甲组实验可用一个化学反应方程式表示为    ，使反应变快的可能原因是              。
（2）在五个方案中，科学性有错的是           组方案，经济性最差的是              组方案。
（3）可持续发展的原则要求化工生产①能耗尽量低，这应排除使用              组方案；②无污染，这应排除              组方案。
（4）相对能耗低，污染小的是              组方案。该给从反应器中排出的溶液中（含有少量H₂SO­4­以抑制水解）取得产品的实验操作步骤应为              、              、              ，对取得产品后残留物质的处理方法是                       。

Answer 1

（1）2Cu+O₂+2H₂SO₄→2CuSO₄+2H₂O，形成了原电池
（2）丙，丁，
（3）乙戊，戊
（4）甲，加热蒸发、冷却结晶、过滤并洗涤晶体，循环使用。

本题考查实验探究。（1）通入的氧气作为氧化剂，在溶液中置一些铂丝，与铜形成原电池，反应速率加快；（2）铜与Fe^2＋不反应，丙方案错误；丁方案所需要的原料很多，反应步骤太多，且费用很大，经济效益很差；（3）要求能耗尽量低，则必须在常温下进行，乙戊排除；要求无污染，排除戊，戊方案可以产生SO₂；（4）甲方案不需加热，且没有污染性气体产生为最佳方案。