Question

3．某化学课外小组同学在实验室利用废铜屑制取硫酸铜，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了下列四种方案：
甲：Cu$→_{△}^{O_{2}}$CuO$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
乙：Cu$\stackrel{FeSO_{4}溶液}{→}$CuSO₄
丙：Cu$→_{浓H_{2}SO_{4}}^{AgNO_{3}溶液}$Cu（NO₃）₂$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Cu（OH）₂$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
丁：Cu$\stackrel{△}{→}$CuSO₄（丁通过查资料得知：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O）
请你完成对上述方案的评价及回答相关问题：
（1）一定不能达到预期目的是乙同学的方案，理由是铜不如铁活泼，因此铜不能和硫酸亚铁反应．
（2）理论上可行，但不经济的是丙同学的方案，最优化的是甲同学的方案．

Answer 1

分析 铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水；
铜不能和硫酸亚铁反应；
铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，硝酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钠，氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水；
铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫有毒，扩散到空气中会污染环境．

解答 解：（1）一定不能达到预期目的是乙同学的方案，理由是铜不如铁活泼，因此铜不能和硫酸亚铁反应．
故填：乙；铜不如铁活泼，因此铜不能和硫酸亚铁反应．
（2）理论上可行，但不经济的是丙同学的方案，这是因为需要消耗价格较高的硝酸银溶液和氢氧化钠溶液；
丁中产生二氧化硫气体，同时消耗浓硫酸，既不经济也不环保；
最优化的是甲同学的方案，既经济又环保．
故填：丙；甲．

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．