Question

16．法國皮諾家族26日在北京宣布，將向中方無償捐贈流失海外的圓明園青銅鼠首和兔首．小霞看到這些240年前的銅質獸首后，她想探究銅是怎么冶煉出來的．
【查閱資料】（1）冶煉銅可以用常見的銅礦石--孔雀石，其主要成分是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]．堿式碳酸銅是一種綠色的不溶于水的固體，加熱易分解，能與酸反應．Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂0，Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂₊CO₂↑+3H₂O．
（2）實驗室可以用至少三種方法來制取銅：①用氫氣在加熱的條件下還原氧化銅（生成銅和水）；②電解氯化銅溶液（生成銅和氯氣，氯氣有毒）；③用活潑金屬從銅的鹽溶液中置換．
【設計方案】在實驗室中以堿式碳酸銅、鐵粉、稀鹽酸為原料來制取銅．請你仿照圖①幫她畫出另外兩種制取銅的流程圖．
①Cu₂（OH）₂CO₃$\stackrel{稀鹽酸}{→}$CuCl₂$\stackrel{通電}{→}$Cu
②；
③．
【反思評價】（1）上述三種制取銅的方案中，你認為最理想的是②，與其他兩種方案比較，它有哪些優點（至少答一點）：節約能源；儀器裝置和操作簡單、安全可靠．
（2）銅銹的主要成分也是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]．銅生銹除了與空氣中的氧氣和水關外，從堿式碳酸銅的化學式推知，還可能與空氣中的二氧化碳有關．

Answer 1

分析 【設計方案】用所給原料來制取銅，要根據各種物質的性質和相互發生的反應進行分析，堿式碳酸銅和鹽酸反應生成的氯化銅溶液能和鐵發生置換反應生成銅；鐵和稀鹽酸反應生成的氫氣能還原氧化銅生成銅；
【反思評價】（1）比較實驗方案要從操作是否簡便、節約能源，安全性，環保等方面分析；
（2）根據堿式碳酸銅中所含有的元素判斷參加反應的物質．

解答 解：【設計方案】根據實驗目的和物質間的反應規律，堿式碳酸銅和鹽酸反應生成的氯化銅溶液能和鐵發生置換反應生成銅；鐵和稀鹽酸反應生成的氫氣能還原氧化銅生成銅；流程圖能體現出下列兩種方法即可：（a）堿式碳酸銅與鹽酸反應制得氯化銅，再用鐵粉置換出氯化銅中的銅；（b）鐵粉與鹽酸反應制得氫氣，再用氫氣還原加熱堿式碳酸銅得到的氧化銅，制得銅．
【反思評價】（1）通過比較各個實驗方案，從節約能源；沒有有毒尾氣放出，環保；儀器裝置和操作簡單、安全可靠等方面考慮，②方案最好．
（2）根據Cu₂（OH）₂CO₃的組成和化學反應前后元素種類不變的規律，銅生銹除了與空氣中的氧氣和水關外，還與二氧化碳有關．
故答案為：【設計方案】
②；
③；
【反思評價】（1）②，節約能源；儀器裝置和操作簡單、安全可靠；
（2）二氧化碳（或CO₂）．

點評 本題考查了物質的制備，實驗方案的比較等重要的中考題型，難度較大，要從物質的性質和反應規律入手進行分析解答．