Question

5．實驗室用一定量的銅屑制取膽礬有兩種方法：
方法一：取銅與濃硫酸直接反應，反應的化學方程式是Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
方法二：先將銅在空氣中加熱使之生成CuO，再與稀硫酸反應．
工業上的方法與方法二類似，不同的是工業上是將廢銅屑倒入熱的稀H₂SO₄溶液中并通入空氣來制備，銅屑即被溶解，請用一個反應式表示整個過程2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，此方法的優點是不產生大氣污染物、硫酸用量少．

Answer 1

分析 方法一：在加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；
方法二：Cu和氧氣在加熱條件下反應生成CuO，CuO和稀硫酸反應生成硫酸銅和水；
工業方法：加熱條件下，Cu和稀硫酸、氧氣反應生成硫酸銅和水，Cu和濃硫酸反應生成大氣污染物且使用的濃硫酸多．

解答 解：方法一：在加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
方法二：Cu和氧氣在加熱條件下反應生成CuO，CuO和稀硫酸反應生成硫酸銅和水，反應方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$22CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
工業方法：加熱條件下，Cu和稀硫酸、氧氣反應生成硫酸銅和水，反應方程式為2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，根據方程式知，制取相同物質的量的硫酸銅時，濃硫酸使用的多且與濃硫酸反應還生成有毒氣體二氧化硫，污染大氣，所以用Cu、稀硫酸和氧氣制取硫酸銅較好，則用稀硫酸、氧氣和Cu反應制取硫酸銅的優點是：不產生大氣污染物且硫酸用量少，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；2Cu+2H₂SO₄（稀）+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O；不產生大氣污染物；硫酸用量少．

點評 本題考查化學實驗方案評價，為高頻考點，側重考查學生比較分析判斷能力，明確元素化合物性質是解本題關鍵，注意制備方案的選擇既應考慮原料的消耗及環境問題，題目難度不大．