Question

【題目】硫酸銅的制備實驗是化學實驗教學中一個必做實驗，某學習小組設計了如下兩個實驗方案：

實驗一：

因銅不能與稀硫酸反應，實驗中用銅和濃硫酸加熱使之完全反應，將溶液通過蒸發、結晶等操作得到硫酸銅晶體。

（1）根據上述實驗和反應，比較濃硫酸與稀硫酸的性質，濃硫酸具有 。

（2）該反應的化學方程式為 。

實驗二：

以空氣為氧化劑的一步氧化法，將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，其反應原理為2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ，但反應速率太慢，當升高溫度到80～90℃，反應仍然緩慢。如在銅粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液，則速率明顯加快。

（3）Fe2(SO4)3的作用是 。

（4）得到的混合液可以用下列四種物質中的 調節溶液的pH =2～4，使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去：

A．NaOH B． CuO C． CuCO3 D．Fe

（5）請根據以上內容，對這兩個實驗方案進行評價，填下表：

	實 驗 （一）	實 驗 （二）
主要優點	操作簡便	（1）原料充分轉化為產品 （2）沒有有害氣體排放
主要缺點

Answer 1

【答案】（1）強氧化性；

(2）Cu+2H2SO4 （濃））== CuSO4+SO2↑+ 2H2O；

（3）催化劑；（4）BC；

（5）

	實驗（一）	實驗（二）
主 要 缺 點	（1）有有毒氣體排放 （2）硫酸沒有全部轉化為產品硫酸銅，不符合綠色化學原理	（1）操作步驟較多 （2）硫酸銅晶體可能不太純凈

【解析】

試題分析：（1）銅不與稀硫酸反應，但和濃硫酸反應，發生Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，體現濃硫酸的酸性和強氧化性；（2）Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（3）根據實驗現象，加入硫酸鐵后，速率明顯加快，則硫酸鐵作催化劑；（4）調節pH，不能引入新雜質，根據實驗目的，加入物質的狀態是不溶于水的固體，即選項BC正確；(5)實驗一產生SO2，SO2有毒，對環境有影響，銅只與濃硫酸反應，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度降低，反應將會停止，消耗酸的量增多；實驗二步驟繁瑣，硫酸銅晶體中混有Fe2＋或Fe3＋，不純凈。