Question

根据下列两个实验分析完成下列问题：
（1）陈敏同学在实验室准备制取Cu（NO₃）₂，以铜和稀硝酸为主要原料设计了两种方案：
方案一：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑十4X；
方案二：2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+2HNO₃=Cu（NO₃）₂+H₂O．
从环境保护的角度考虑，你认为较合理的是方案

 

，理由是

 

．
（2）李华同学在实验室要除去铜屑中的少量铁屑，设计了以下两个实验方案：

a．写出两个实验方案中有关反应的化学方程式：
①

 

，②

 

．
b．以上两个实验方案中，你愿意选择的是

 

，理由是

 

．

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）选择方案时要考虑是否产生有害气体污染空气，方案是否可行，是否安全，操作是否简单，是否节约了原料．
（2）根据铁和铜的化学性质可知，对于方案②铁能够与硫酸反应而铜不能与酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应且不能得到纯铜

解答：解：（1）选择方案时要考虑是否产生有害气体污染空气，方案是否可行，是否安全，操作是否简单，是否节约了原料．方案一的生成物NO与氧气反应生成二氧化氮是有毒气体，会污染环境，故选方案二，并且制取相同质量的硝酸铜，方案二消耗的原料最少，硝酸中的硝酸根全部转化成了硝酸铜；
（2）铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；铁和硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；方案②铁能够与硫酸反应而铜不能与酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应；
故答案为：
（1）二，
方案一的生成物NO与氧气反应生成二氧化氮是有毒气体，会污染环境，．
（2）a．①Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，②Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
b．②；方案②铁能够与硫酸反应而铜不能与硫酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应且不能得到纯铜；

点评：本题考查学生根据所学的金属的性质来对除杂方案的评价能力，除杂问题是初中化学的一个难点；物理除杂和化学除杂，其中化学除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁，最好的方法就是在除去杂质的同时又是原物质质量增加．