Question

11．化学课上探究金属的化学性质时，同学们发现铜与稀盐酸、稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应．那么，铜与浓盐酸、浓硫酸能否发生反应呢？兴趣小组进行如下探究．
【实验与事实】如图所示
操作①：把铜片分别放入浓盐酸和浓硫酸的试管中，均无明显现象；
操作②：分别加热试管．a中的铜片无明显现象，闻到刺激性气味；b中的铜片上有气泡产生，并闻到刺激性气味；
操作③：为便于观察，实验结束后，将试管a、b中的残液分别慢慢倒入少量水中稀释．a中溶液仍为无色，b中溶液呈蓝色．操作时，从安全角度考虑不能（填“能”或“不能”）将水倒入b中剩余的液体里．
【结论与解释】
（1）经检验，a中产生刺激性气味的气体为HCl，原因是浓盐酸具有强烈的挥发性；
（2）b中溶液呈蓝色，生成的物质为CuSO₄，可以推出，产生的刺激性气味的气体是SO₂，另外还有H₂O．
（2）由以上探究得出的结论是：浓硫酸能与铜在加热的条件下发生化学反应．
【拓展与应用】
根据以上探究和已掌握的知识，同学们设计了两个制取硫酸铜的实验方案．
甲方案：利用废铜屑跟浓硫酸在加热条件下反应制取CuSO₄．
乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO，再将CuO与稀硫酸反应制取CuSO₄．  任选一个方案从安全、节约、环保等方面评价其优缺点乙方案比较安全；硫酸的利用率比甲方案高；没有污染空气的SO₂生成．

Answer 1

分析 【实验与事实】根据浓硫酸溶于水会放出大量的热来分析；
【结论与解释】浓盐酸具有挥发性；根据质量守恒定律和实验现象来分析；
【拓展与运用】：考虑制取硫酸铜的方案的优缺点时，要从原料的利用率，环保，安全等方面考虑．

解答 解：【实验与事实】浓硫酸溶于水会放出大量的热，造成液滴飞溅，所以不能将水倒入b中剩余的液体里；故填：不能；
【结论与解释】（1）浓盐酸是氯化氢气体的水溶液，具有强烈的挥发性，加热时，氯化氢大量逸出，故填：浓盐酸具有强烈的挥发性；
（2）由化学变化前后，元素的种类不变来分析，此具有刺激性气味的气体是二氧化硫；故填：SO₂；
（3）根据对比试验可知，浓硫酸能与铜在加热的条件下发生化学反应，故填：浓硫酸能与铜在加热的条件下发生化学反应；
【拓展与运用】比较这两个方案，从经济，环保，安全的角度考虑，浓硫酸使用时要注意安全，二氧化硫有毒等，通过综合考虑，利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO₄，浓硫酸具有极强的腐蚀性，使用不安全，有一部分硫元素转化成二氧化硫，污染空气，且造成原料的浪费，CuO与稀硫酸反应直接生成硫酸铜和水，所以方案②比①要好的多．故填：乙方案比较安全；硫酸的利用率比甲方案高；没有污染空气的SO₂生成．

点评 排在氢后的金属不与酸发生置换反应，但是可以和强氧化性的酸反应，完成本题，可以从题干给出的内容，提取有用的信息，分析归纳从而得出合理的答案．