Question

(6分)某兴趣小组从铜器上取下绿色粉末，设计如下实验步骤进行探究铜绿的组成。

⑴写出：B物质的化学式        ；铜绿的组成元素                  。
⑵我国古代有“曾青得铁则化为铜”的记载，这是现代湿法冶金的原理。这与上述实验方案中第    步骤（填数字编号）相似；化学方程式为                          。
⑶写出第③步反应的化学方程式是                                。
⑷在设计方案中有⑤⑥⑦三种冶炼铜的方法，通过比较请从资源、能源或环境等方面，说出其中一种方案所具有的优点：                                         。

Answer 1

(1)CuO；Cu、H、O、C； 
(2)⑤；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu    (3) 2H₂O  2H₂↑+ O₂↑
(4)用铁和硫酸铜反应的方法冶炼铜操作简单，不需加热(其他合理答案可给分)

试题分析：（1）根据题意可知，黑色粉末B和稀硫酸反应生成蓝色溶液E，则E中一定含有铜离子，则黑色粉末B为氧化铜，蓝色溶液E为硫酸铜溶液；硫酸铜溶液能和铁发生置换反应，生成铜（红色固体）和硫酸亚铁，由于H为红色固体，则H为铜；因为无色液体C在通电条件下能分解，根据所学化学知识可知，C为水；由于水电解生成氢气和氧气，则F为这两种气体中的一种，又根据图示，F和氧化铜加热能生成铜，说明F具有还原性，则F是氢气；根据图示，G也能与氧化铜加热反应，生成铜，说明G也具有还原性，且G是由D气体和木炭高温反应生成的，则G为一氧化碳，则D为二氧化碳，带入图示验证，正确。根据化学反应前后元素的种类不变可知，铜绿的组成元素为Cu、O、C、H。
（2）“曾青得铁则化为铜”是指铁与硫酸铜溶液发生反应，生成铜和硫酸亚铁，其反应的化学方程式是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，故与图示中的第⑤步相似。
（3）第③步的反应是水的电解，生成氢气和氧气，故其反应的化学方程式是2H₂O2H₂↑+O₂↑。
（4）实验方案评价的一般原则是：(1)理论正确；(2)操作可行；(3)经济合理；(4)推理严密；(5)保护环境。故一般不加热，操作简便，污染少，节约能源的方案都为较好的方案。
点评：解答本题的关键是根据明显现象找到突破点，即先要找准“题眼”，对于现象不明显的，要根据学过的知识先进行有针对性的猜想，然后沿着猜想进行推导，只要各步都满足，猜想就成立，如不满足，可再假设，再验证。