Question

甲、乙、丙三名学生设计了制Cu(NO₃)₂的方案：(甲)铜与浓硝酸反应；(乙)铜与稀硝酸反应；(丙)铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。试从绿色化学的角度评价实验方案的优劣。

铜与硝酸反应的化学方程式为：

Cu+4HNO₃(浓)====Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Cu+8HNO₃(稀)====3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

Answer 1

解析：从绿色化学角度评价上述三个实验方案要考虑两点：

(1)节约原料；

(2)副产品对环境污染小。

(甲)Cu+4HNO₃(浓) ====Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

(乙)3Cu+8HNO₃(稀) ====3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

(丙)2Cu+O₂2CuO,CuO+2HNO₃====Cu(NO₃)₂+H₂O。

若生成3 mol Cu(NO₃)₂，列下表比较消耗原料量及生成污染物的量即得答案。

	Cu(NO3)2	Cu	HNO3	NOx
(甲)	3 mol	3 mol	12 mol	6 mol
(乙)	3 mol	3 mol	8 mol	2 mol
(丙)	3 mol	3 mol	6 mol	0

答案：(甲)方案耗HNO₃最多，生成污染物最多；(丙)方案耗HNO₃最少，没有污染环境的气体产生。故丙方案最好，甲方案最差。