Question

采用兩種方法制取銅，現(xiàn)有鐵、氧化銅、稀硫酸三種物質(zhì)及如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置供選擇．
（1）第一種方法的實(shí)驗(yàn)過程中有藍(lán)色溶液產(chǎn)生，應(yīng)選用如圖所示裝置中的（填序號）    ．
（2）第二種方法應(yīng)選用如圖所示裝置中的    ．
（3）在第一種方法制取的銅中，對于可能存在的雜質(zhì)，可以加    除去；在第二種方法制取的銅中，可能存在的雜質(zhì)是    ．
（4）若用這兩種方法制得的銅的質(zhì)量相等，下列敘述符合實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果的是    ．
①消耗氧化銅的質(zhì)量相等    ②消耗鐵的質(zhì)量相等
③消耗硫酸的質(zhì)量相等      ④生成硫酸亞鐵的質(zhì)量不相等

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)鐵、氧化銅、稀硫酸三種物質(zhì)之間的反應(yīng)規(guī)律分析解答，氧化銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，鐵能置換硫酸銅溶液中的銅；鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣能置換氧化銅中的銅．利用兩種途徑的過程，書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)反應(yīng)的物質(zhì)之間量的關(guān)系進(jìn)行判斷，從氫氣還原氧化銅，氫氣必須過量，所以要使用更多鋅更多硫酸，制取相同質(zhì)量的銅，銅只來源于氧化銅，所以消耗的氧化銅質(zhì)量相等，利用這些關(guān)系解決此題．
解答：解：（1）用鐵、氧化銅、稀硫酸三種物質(zhì)制取銅，實(shí)驗(yàn)過程中有藍(lán)色溶液產(chǎn)生，因此方法是將氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，然后將鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅，采用過濾法即可得到銅．故選用的裝置應(yīng)為CE；
（2）第二種方法是鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣置換氧化銅中的銅．因此用到的裝置還有B，固液常溫下制取氣體的裝置，然后用氫氣還原氧化銅，用到的裝置是D
（3）在第一種方法中鐵與硫酸銅反應(yīng)時(shí)由于生成的銅覆蓋在鐵的表面，制取的銅中可能會含有鐵，鐵與硫酸反應(yīng)而銅不與硫酸反應(yīng)，因此可加入硫酸除去鐵．第二種方法中氫氣還原氧化銅時(shí)氧化銅沒完全反應(yīng)，生成的銅中會混有氧化銅．
（4）因?yàn)檎麄�(gè)制備過程中，所有Cu元素都能形成單質(zhì)Cu，而都來自CuO，沒有損失，所以①②氧化銅質(zhì)量相同．
①Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，H₂+CuOH₂O+Cu 生成1份Cu需要1份CuO和1份H₂SO₄和1份Fe
②CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄ 生成1份Cu需要1份CuO和1份H₂SO₄和1份Fe
看上去都是相同的．特別注意用H₂還原氧化銅的時(shí)候，需要先通H₂然后加熱，以將空氣從玻璃管中排出．如果不排出，會引起爆炸，所以H₂的量要多一些．自然H₂SO₄和鐵的量也要多一些，同時(shí)生成的硫酸亞鐵質(zhì)量可能不同．
故選①④．
故答案為：（1）CE  （2）BD （3）稀硫酸  氧化銅（4）①④
點(diǎn)評：明確單質(zhì)、氧化物、酸堿鹽之間的反應(yīng)規(guī)律是解答制備物質(zhì)題的關(guān)健