Question

化學興趣小組對用銅制取硫酸銅晶體的實驗方案作研究。甲組同學將銅粉投入盛有稀硫酸的容器中，不發生反應。他們向容器底部緩緩鼓入氧氣，溶液慢慢變藍色，若在溶液中置一些鉑絲，反應速率明顯加快。此時，其他組的同學提出方案如下：

（1）甲組實驗可用一個化學反應方程式表示為     ，使反應變快的可能原因是               。

（2）在五個方案中，科學性有錯的是            組方案，經濟性最差的是               組方案。

（3）可持續發展的原則要求化工生產①能耗盡量低，這應排除使用               組方案；②無污染，這應排除               組方案。

（4）相對能耗低，污染小的是               組方案。該給從反應器中排出的溶液中（含有少量H₂SO??4??以抑制水解）取得產品的實驗操作步驟應為               、               、               ，對取得產品后殘留物質的處理方法是                        。

Answer 1

（1）2Cu+O₂+2H₂SO₄→2CuSO₄+2H₂O，形成了原電池

（2）丙，丁，

（3）乙戊，戊

（4）甲，加熱蒸發、冷卻結晶、過濾并洗滌晶體，循環使用。

解析:

本題考查實驗探究。（1）通入的氧氣作為氧化劑，在溶液中置一些鉑絲，與銅形成原電池，反應速率加快；（2）銅與Fe^2＋不反應，丙方案錯誤；丁方案所需要的原料很多，反應步驟太多，且費用很大，經濟效益很差；（3）要求能耗盡量低，則必須在常溫下進行，乙戊排除；要求無污染，排除戊，戊方案可以產生SO₂；（4）甲方案不需加熱，且沒有污染性氣體產生為最佳方案。