Question

3．某化學(xué)課外小組同學(xué)在實驗室利用廢銅屑制取硫酸銅，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計了下列四種方案：
甲：Cu$→_{△}^{O_{2}}$CuO$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
乙：Cu$\stackrel{FeSO_{4}溶液}{→}$CuSO₄
丙：Cu$→_{濃H_{2}SO_{4}}^{AgNO_{3}溶液}$Cu（NO₃）₂$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Cu（OH）₂$→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$CuSO₄
丁：Cu$\stackrel{△}{→}$CuSO₄（丁通過查資料得知：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O）
請你完成對上述方案的評價及回答相關(guān)問題：
（1）一定不能達到預(yù)期目的是乙同學(xué)的方案，理由是銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
（2）理論上可行，但不經(jīng)濟的是丙同學(xué)的方案，最優(yōu)化的是甲同學(xué)的方案．

Answer 1

分析 銅和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)；
銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，硝酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硝酸鈉，氫氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
銅和濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答 解：（1）一定不能達到預(yù)期目的是乙同學(xué)的方案，理由是銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
故填：乙；銅不如鐵活潑，因此銅不能和硫酸亞鐵反應(yīng)．
（2）理論上可行，但不經(jīng)濟的是丙同學(xué)的方案，這是因為需要消耗價格較高的硝酸銀溶液和氫氧化鈉溶液；
丁中產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時消耗濃硫酸，既不經(jīng)濟也不環(huán)保；
最優(yōu)化的是甲同學(xué)的方案，既經(jīng)濟又環(huán)保．
故填：丙；甲．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．