Question

有甲、乙兩位同學根據所學化學知識，設計了由銅和硫酸為原料制取硫酸銅的兩種方案：①銅與濃硫酸加熱直接反應，即Cu→CuS0₄
②將銅加到熱的稀硫酸中并通入空氣來制備硫酸銅，即由Cu→CuO→CuSO₄，
試回答：
(1)、寫出方案①的化學反應方程式                                       
這兩種方案，你認為哪一種方案比較合理?       。(答編號)，理由是
                                                                      
(2)、實驗室采用方案①取6.4 g銅片和10 mL 18 mol·L^－1濃硫酸，放在試管中共熱時發現，銅與熱的濃硫酸反應后并沒有得到預期的藍色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲、乙兩位同學為了驗證其中灰白色沉淀的主要成分，設計下列實驗：
實驗步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌
實驗現象：_____________________________________________
實驗結論：所得灰白色固體的化學式為_   _______
直到最后反應完畢，發現試管中還有銅片剩余。可兩位同學仍然認為試管中還有硫酸剩余，他們這樣認為的理由是___________                     _____

Answer 1

（1）Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
② 無污染空氣的SO₂生成,節約H₂SO₄
（2）灰白色物質溶解，溶液變為藍色 　  CuSO₄
隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發生反應

試題分析：（1）方案②合理，原因是不產生污染物二氧化硫、生成同質量硫酸銅消耗硫酸少。
（2）銅與濃硫酸反應時，硫酸過量，生成硫酸銅、二氧化硫和水。隨著反應進行，硫酸由濃變稀，銅與稀硫酸不反應。向灰白色固體中加水，固體溶解，若溶液呈藍色，說明灰白色固體是硫酸銅。
點評：評價實驗方案優劣可從以下幾個方面進行：1.對環境是否友好；2.原料來源是否廣泛、原料是否經濟；3.生成等質量的產品所需原料越少越好。