Question

【题目】硫酸铜的制备实验是化学实验教学中一个必做实验，某学习小组设计了如下两个实验方案：

实验一：

因铜不能与稀硫酸反应，实验中用铜和浓硫酸加热使之完全反应，将溶液通过蒸发、结晶等操作得到硫酸铜晶体。

（1）根据上述实验和反应，比较浓硫酸与稀硫酸的性质，浓硫酸具有 。

（2）该反应的化学方程式为 。

实验二：

以空气为氧化剂的一步氧化法，将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，其反应原理为2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ，但反应速率太慢，当升高温度到80～90℃，反应仍然缓慢。如在铜粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液，则速率明显加快。

（3）Fe2(SO4)3的作用是 。

（4）得到的混合液可以用下列四种物质中的 调节溶液的pH =2～4，使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去：

A．NaOH B． CuO C． CuCO3 D．Fe

（5）请根据以上内容，对这两个实验方案进行评价，填下表：

	实 验 （一）	实 验 （二）
主要优点	操作简便	（1）原料充分转化为产品 （2）没有有害气体排放
主要缺点

Answer 1

【答案】（1）强氧化性；

(2）Cu+2H2SO4 （浓））== CuSO4+SO2↑+ 2H2O；

（3）催化剂；（4）BC；

（5）

	实验（一）	实验（二）
主 要 缺 点	（1）有有毒气体排放 （2）硫酸没有全部转化为产品硫酸铜，不符合绿色化学原理	（1）操作步骤较多 （2）硫酸铜晶体可能不太纯净

【解析】

试题分析：（1）铜不与稀硫酸反应，但和浓硫酸反应，发生Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，体现浓硫酸的酸性和强氧化性；（2）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（3）根据实验现象，加入硫酸铁后，速率明显加快，则硫酸铁作催化剂；（4）调节pH，不能引入新杂质，根据实验目的，加入物质的状态是不溶于水的固体，即选项BC正确；(5)实验一产生SO2，SO2有毒，对环境有影响，铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，反应将会停止，消耗酸的量增多；实验二步骤繁琐，硫酸铜晶体中混有Fe2＋或Fe3＋，不纯净。