Question

2．用鋅，氧化銅，稀硫酸作原料制取銅時，有下列兩種途徑：
（1）鋅$\stackrel{稀硫酸}{→}$  氫氣$\stackrel{氧化銅}{→}$ 銅
（2）氧化銅$\stackrel{稀硫酸}{→}$  硫酸銅 $\stackrel{鋅銅}{→}$
若用這兩種方法制得相同質量的銅時，下列敘述符合實際實驗結果的是（　　）

• A． 消耗相同質量的硫酸
• B． 消耗相同質量的鋅
• C． 消耗相同質量的氧化銅
• D． 生成的硫酸鋅質量相同

Answer 1

分析 發生反應為：（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，H₂+CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+Cu  生成1molCu需要消耗1molCuO、1molH₂SO₄和1molZn；（2）CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Zn=Cu+ZnSO₄ 生成1molCu需要1molCuO、1molH₂SO₄和1mol；
其中（1）在H₂還原氧化銅時，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，則H₂的量要多一些，故H₂SO₄和Zn的量較多，同時生成硫酸鋅的量較多，據此進行解答．

解答 解：（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，H₂+CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+Cu  生成1molCu需要消耗1molCuO、1molH₂SO₄和1molZn；
（2）CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Zn=Cu+ZnSO₄ 生成1molCu需要1molCuO、1molH₂SO₄和1mol；
A．H₂還原氧化銅的時候，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，則H₂的量要多一些，故H₂SO₄和Zn的量也要多一些，則（1）（2）中消耗硫酸的量不同，故A錯誤；
B．這兩種方法制得等量的銅，看上去都是相同的．但用H₂還原氧化銅的時候，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Zn的量也要多一些，故（1）（2）中消耗Zn的量不同，故B錯誤；
C．整個制備過程中，所有Cu元素都能形成單質Cu，且都來自CuO，沒有損失，所以（1）（2）消耗氧化銅的質量相同，故C正確；
D．H₂還原氧化銅的時候，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Zn的量較多，同時生成的硫酸亞鐵質量可能不同，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了化學方程式的計算與應用，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，特別是（1）中氫氣的消耗量偏大，為易錯點，試題培養了學生的分析能力及靈活應用能力．