Question

15．实验室有氧化铜和锌的混合粉末，为提炼其中的铜，取两份等质量的样品，分别按图1 和图2 两个方案进行实验：
方案一：

（1）写出步骤 I 中反应的化学方程式CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，该反应的反应类型为置换反应．
（2）步骤 II 中加入的溶液 F 可能是硫酸铜或稀硫酸． 
方案二：

（3）步骤Ⅳ操作的名称是过滤．
（4）步骤 III 中反应的化学方程式Zn+H₂SO₄=H₂↑+ZnSO₄，H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．
（5）上述实验体现了锌的活动性比铜强．
（6）两个方案你认为哪个更简易，并说明理由方案二，不需要加热，操作比较简单，安全．

Answer 1

分析 方案一：加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水；
氢气是可燃性气体，与空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；
铜不能和稀硫酸反应，锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，能和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜；
方案二：过滤能够把不溶于水的固体和液体分离开来；
氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水；
不同的实验方案，优缺点不同．

解答 解：方案一：
（1）步骤 I 中，加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水，反应的化学方程式为：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，属于置换反应．
故填：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；置换反应．
（2）因为锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，能和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，因此步骤 II 中加入的溶液 F 可能是硫酸铜或稀硫酸． 
故填：硫酸铜或稀硫酸．
方案二：
（3）步骤Ⅳ操作的名称是过滤，通过过滤把溶液和铜、锌分离开来．
故填：过滤．
（4）步骤 III 中，锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=H₂↑+ZnSO₄，H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．
故填：Zn+H₂SO₄=H₂↑+ZnSO₄，H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．
（5）步骤Ⅳ中，锌能和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，体现了锌的活动性比铜强．
故填：强．
（6）两个方案中，方案二更简易，这是因为该方案不需要加热，操作比较简单，同时能够防止加热氧化铜和氢气时可能发生的安全事故．
故填：方案二，不需要加热，操作比较简单，安全．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．