Question

4．用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO制取單質銅，有人設計以下兩種方案：
①Fe$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$H₂$\stackrel{CuO}{→}$Cu　  ②CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO₄$\stackrel{Fe}{→}$Cu
若按實驗原則進行操作，則兩者制得單質銅的量的比較中，正確的是（　　）

• A． 相等
• B． ②多
• C． ①多
• D． 無法判斷

Answer 1

分析 兩方案中所發生的化學方程式為：①Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑、H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O、Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
②中均可完全轉化，而①中氫氣還原CuO，應先通入氫氣排出裝置中的空氣，不能全部參與還原反應．

解答 解：兩方案中所發生的化學方程式為：①Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑、H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O、Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
②中均可完全轉化，而方案①中氫氣還原氧化銅實驗，開始時需先通入一部分氫氣，排除裝置中的空氣，實驗結束時還要通一會氫氣，以防止生成的銅被氧化，如果不考慮先通后停，相同質量的鐵生成銅的質量是相同的，但是由于部分氫氣被浪費，從而導致鐵的質量被多消耗一部分，所以導致方案①對應的銅減少．故方案②生成的銅多，
故選B．

點評 本題考查制備物質方案，為高頻考點，把握制備中發生的反應、分析方案的差別為解答的關鍵，注意氫氣還原氧化銅的實際操作即可解答，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．