15.化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应.那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?
[猜想与假设]
猜想1:在常温下能反应;
猜想2:在常温下不能反应,但在加热条件下能反应;
猜想3:在加热条件下也不能反应.
[实验与事实]
操作1:将一小块铜片放入试管中,加入足量的浓硫酸,无明显现象;
操作2:加热该试管,铜片上有气泡生成,并闻到刺激性气味;
操作3:检验产生的有刺激性气味的气体(检验方法及现象略);
操作4:立即停止加热;
操作5:将少量水慢慢倒入试管中的残液中,发现有少量液滴飞溅,溶液呈蓝色.
[结论与解释]
(1)由以上探究可知猜想②正确的.(填序号)
(2)经检验产生的气体是SO2,立即停止加热是为了避免产生更多的SO2
(3)铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO2和CuSO4
[反思与评价]
(1)从安全角度考虑,对操作5作出评价从安全角度考虑不能将水倒入剩余的液体里,理由是如果浓硫酸有剩余,溶于水放热,比较危险;
(2)请你对“结论与解释”(3)合理性作出评价不正确;反应物中有氢元素,但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素.
[拓展与应用]根据以上探究和已掌握的知识,同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案.
甲方案:利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取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
请你从安全、环保等方面对较差的方案作出评价:甲的方案比较差;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.
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