Question

16．法国皮诺家族26日在北京宣布，将向中方无偿捐赠流失海外的圆明园青铜鼠首和兔首．小霞看到这些240年前的铜质兽首后，她想探究铜是怎么冶炼出来的．
【查阅资料】（1）冶炼铜可以用常见的铜矿石--孔雀石，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．碱式碳酸铜是一种绿色的不溶于水的固体，加热易分解，能与酸反应．Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂0，Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂₊CO₂↑+3H₂O．
（2）实验室可以用至少三种方法来制取铜：①用氢气在加热的条件下还原氧化铜（生成铜和水）；②电解氯化铜溶液（生成铜和氯气，氯气有毒）；③用活泼金属从铜的盐溶液中置换．
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取铜．请你仿照图①帮她画出另外两种制取铜的流程图．
①Cu₂（OH）₂CO₃$\stackrel{稀盐酸}{→}$CuCl₂$\stackrel{通电}{→}$Cu
②；
③．
【反思评价】（1）上述三种制取铜的方案中，你认为最理想的是②，与其他两种方案比较，它有哪些优点（至少答一点）：节约能源；仪器装置和操作简单、安全可靠．
（2）铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．铜生锈除了与空气中的氧气和水关外，从碱式碳酸铜的化学式推知，还可能与空气中的二氧化碳有关．

Answer 1

分析 【设计方案】用所给原料来制取铜，要根据各种物质的性质和相互发生的反应进行分析，碱式碳酸铜和盐酸反应生成的氯化铜溶液能和铁发生置换反应生成铜；铁和稀盐酸反应生成的氢气能还原氧化铜生成铜；
【反思评价】（1）比较实验方案要从操作是否简便、节约能源，安全性，环保等方面分析；
（2）根据碱式碳酸铜中所含有的元素判断参加反应的物质．

解答 解：【设计方案】根据实验目的和物质间的反应规律，碱式碳酸铜和盐酸反应生成的氯化铜溶液能和铁发生置换反应生成铜；铁和稀盐酸反应生成的氢气能还原氧化铜生成铜；流程图能体现出下列两种方法即可：（a）碱式碳酸铜与盐酸反应制得氯化铜，再用铁粉置换出氯化铜中的铜；（b）铁粉与盐酸反应制得氢气，再用氢气还原加热碱式碳酸铜得到的氧化铜，制得铜．
【反思评价】（1）通过比较各个实验方案，从节约能源；没有有毒尾气放出，环保；仪器装置和操作简单、安全可靠等方面考虑，②方案最好．
（2）根据Cu₂（OH）₂CO₃的组成和化学反应前后元素种类不变的规律，铜生锈除了与空气中的氧气和水关外，还与二氧化碳有关．
故答案为：【设计方案】
②；
③；
【反思评价】（1）②，节约能源；仪器装置和操作简单、安全可靠；
（2）二氧化碳（或CO₂）．

点评 本题考查了物质的制备，实验方案的比较等重要的中考题型，难度较大，要从物质的性质和反应规律入手进行分析解答．