题目内容

4.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜,有人设计以下两种方案:
①Fe$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$H2$\stackrel{CuO}{→}$Cu   ②CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4$\stackrel{Fe}{→}$Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是(  )
A.相等B.②多C.①多D.无法判断

分析 两方案中所发生的化学方程式为:①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O;
②CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
②中均可完全转化,而①中氢气还原CuO,应先通入氢气排出装置中的空气,不能全部参与还原反应.

解答 解:两方案中所发生的化学方程式为:①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O;
②CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
②中均可完全转化,而方案①中氢气还原氧化铜实验,开始时需先通入一部分氢气,排除装置中的空气,实验结束时还要通一会氢气,以防止生成的铜被氧化,如果不考虑先通后停,相同质量的铁生成铜的质量是相同的,但是由于部分氢气被浪费,从而导致铁的质量被多消耗一部分,所以导致方案①对应的铜减少.故方案②生成的铜多,
故选B.

点评 本题考查制备物质方案,为高频考点,把握制备中发生的反应、分析方案的差别为解答的关键,注意氢气还原氧化铜的实际操作即可解答,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

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