Question

17．現有稀H₂SO₄、CuO、Fe粉3種物質，請設計兩種制取銅的實驗方案，填寫如表：

實驗方案	有關反應的化學方程式
方案一	（1）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （2）H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O
方案二	（1）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O （2）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

兩個方案相比，哪一個方案較好？其理由是（至少兩條）方案二較好、理由是①產生等量的銅，消耗Fe、H₂SO₄的量，方案一多；②方案一中氫氣易燃易爆，實驗不太安全；方案二的操作簡易等．（合理答案皆可）．

Answer 1

分析 根據題中所給反應物和要制備的物質分析反應原理．可得方案分別為：方案一：Fe $\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$H₂ $\stackrel{CuO}{→}$Cu
方案二：CuO $\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO₄ $\stackrel{Fe}{→}$Cu．
判斷一個實驗方案的好壞要從操作簡便，結果明顯，環保，節能等角度考慮．

解答 解：反應物有鐵、硫酸、氧化銅，可以設計兩種方案，①先用硫酸和鐵制得氫氣，再用氫氣還原氧化銅制取銅，需要有制氣裝置和加熱還原裝置；②用氧化銅與硫酸反應制得硫酸銅，再用鐵置換出硫酸銅中的銅，需要有反應裝置和過濾裝置，
故答案為：

實驗方案	有關反應的化學方程式
方案一	（1）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （2）H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O
方案二	（1）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O （2）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

方案二較好．理由是①產生等量的銅，消耗Fe、H₂SO₄的量，方案一多；②方案一中氫氣易燃易爆，實驗不太安全；方案二的操作簡易等．（合理答案皆可）

點評 本題從化學方程式，實驗方案的評價選擇等方面進行了考查，綜合性強，是一道很好的中考題．