Question

利用硫酸和廢銅屑制取硫酸銅，有兩種方案：
①Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+X↑+2H₂O
②2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．回答下列問題：
（1）X是

 

（寫化學(xué)式）．
（2）你認(rèn)為較好的方案是

 

（填“①”或“②”），其優(yōu)點(diǎn)有

 

．
（3）若要得到相同質(zhì)量的硫酸銅，上述①和②所消耗的硫酸的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：簡單實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價

分析：（1）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷生成物X的化學(xué)式．
（2）評價實(shí)驗(yàn)方案可從原料消耗（或利用率）和環(huán)境污染兩個方面進(jìn)行分析解答．
（3）由反應(yīng)①和②的化學(xué)方程式，確定生成相同質(zhì)量硫酸銅消耗的硫酸的質(zhì)量，進(jìn)行分析解答．

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+X↑+2H₂O，反應(yīng)物中銅、氫、硫、氧原子個數(shù)分別為1、4、2、8，反應(yīng)后的生成物中銅、氫、硫、氧原子個數(shù)分別為1、1、4、6，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則每個X分子由1個硫原子和2個氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為SO₂．
（2）制取相同質(zhì)量的硫酸銅時，方案①消耗掉的硫酸比方案②多一倍；方案①制取過程中產(chǎn)生了污染大氣的有毒氣體SO₂，而方案②不產(chǎn)生污染物．
（3）由反應(yīng)的化學(xué)方程式：①Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；②2Cu+O₂

△   .

2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
                            98×2           160                                    98   160
可知，若要得到相同質(zhì)量的硫酸銅，①和②所消耗的硫酸的質(zhì)量比為2：1．
故答案為：（1）SO₂；（2）②；不產(chǎn)生污染物（答案合理即可）；（3）2：1．

點(diǎn)評：本題難度不是很大，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評價要注意從實(shí)驗(yàn)本身去分析，要注意從實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、可行性上進(jìn)行分析解答．