Question

实验室用铁、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，某同学设计了两个实验方案：
方案一：FeH₂Cu
方案二：CuOCuSO₄Cu
（1）写出上述两个方案每步转化的化学方程式．
方案一    ，    ；
方案二    ，    ．
（2）两个实验方案中，最好的是    ，理由是    ．
（3）由以上两个生成相同质量的铜，则铁、氧化铜、稀硫酸三种原料中，消耗量相同的是    ，理由是    ．
（4）方案一应选用下图中的（填序号）    装置．对于这种方法制取的铜中可能含有的杂质可加    除去．

Answer 1

【答案】分析：（1）化学方程式的书写要注意以下三点：①正确写出反应物和生成物的化学式，②正确的配平化学方程式，③注明反应条件和生成物状态．
（2）判断一个实验方案的好坏要从操作简便，结果明显，环保，节能等角度考虑．
（3）可以根据质量守恒定律来判断反应前后某些物质的质量．
（4）选择实验装置时要根据反应物的状态和反应条件．
解答：解：（1）方案一是用铁和酸反应制取氢气，再用氢气还原氧化铜，化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，H₂+CuOCu+H₂O；
方案二是用氧化铜与酸反应得到铜盐溶液，再用铁置换出铜，化学方程式为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄．
（2）方案二不需加热，操作方便安全，且节省原料，所以比方案一要优越．
（3）方案一中由于所用的氢气要过量，所以要消耗的铁和稀硫酸比方案二多，根据质量守恒定律，氧化铜中的铜元素全部生成了单质铜，且反应中氧化铜无损失．
（4）方案一要先制取氢气，然后用氢气还原热的氧化铜，所以装置应选择BD，没有完全反应的氧化铜可以稀硫酸除去．
故答案为：（1）方案一：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，H₂+CuOCu+H₂O；
方案二：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄．
（2）方案二，不需加热，操作方便安全，且节省原料．
（3）氧化铜根据质量守恒定律，氧化铜中的铜元素全部生成了单质铜，且反应中氧化铜无损失．
（4）B，D，稀硫酸
点评：本题从化学方程式，实验方案的评价，实验装置是选择等方面进行考查，综合性强，是一道很好的中考题．