Question

甲、乙两位学生设计了由铜制备硫酸铜的两种方案．
甲方案：采用Cu

①

CuO

②

CuSO₄的反应过程．
乙方案：采用铜直接跟浓硫酸反应．
Cu+2H₂SO₄（浓）

加热

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．请回答：
（1）甲方案中的化学方程式：

 

．
（2）你认为哪种方案合理？为什么？

 

．

Answer 1

考点：化学实验方案设计与评价,金属的化学性质,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：简单实验方案的设计与评价

分析：（1）根据铜、氧化铜的化学性质，判断由铜生成氧化铜及由氧化铜转化为硫酸铜所发生的反应，写出反应的化学方程式；
（2）从保护环境和节约原料的角度看，即要求对反应生成物是否污染空气进行判断，还需要对反应中所耗反应物进行量的对比；根据反应的化学方程式，不难判断乙方案中二氧化硫会污染空气，而通过对比反应中硫酸铜与硫酸的质量关系，则是判断所耗原料量的关键．

解答：解：（1）由铜转化为氧化铜，可采取在空气中对铜进行加热，铜与氧气化合则可生成氧化铜，反应的化学方程式为：2Cu+O₂

△   .

2CuO；
氧化铜可与稀硫酸发生反应，反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（2）乙方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成对空气的污染，因此，从保护环境的角度来看，乙方案就不够合理；根据生成硫酸铜反应的化学方程式可以看到，生成相同物质的量的硫酸铜，消耗硫酸的物质的量乙方案也是甲方案有两倍，因此从节约原料的角度来看，乙方案也不够合理．
故答案为：
（1）2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（2）甲方案较合理．用乙方案会产生污染环境的SO₂气体，且制取等量的CuSO₄时，乙方案消耗的H₂SO₄是甲方案的两倍．

点评：本题既考查了物质的性质、化学方程式的书写，还对反应的化学方程式所反映出的物质的质量关系进行“隐性”考查，解答时要注意审题．