Question

化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应．那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？
[猜想与假设]
猜想1：在常温下能反应；
猜想2：在常温下不能反应，但在加热条件下能反应；
猜想3：在加热条件下也不能反应．
[实验与事实]
操作1：将一小块铜片放入试管中，加入足量的浓硫酸，无明显现象；
操作2：加热该试管，铜片上有气泡生成，并闻到刺激性气味；
操作3：检验产生的有刺激性气味的气体（检验方法及现象略）；
操作4：立即停止加热；
操作5：将试管中的残液慢慢倒入少量水中，溶液呈蓝色
[结论与解释]
（1）由以上探究可知猜想______正确的．（填序号）
（2）经检验产生的气体是SO₂，立即停止加热是为了避免产生更多的SO₂；
（3）铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO₂和CuSO₄．
[反思与评价]
（1）操作5中，从安全角度考虑（填“能”或“不能”）______将水倒入剩余的残液里．
（2）探究结论中对产物是SO₂和CuSO₄的判断是否正确______，理由是______．
[拓展与应用]根据以上探究和已掌握的知识，同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案．
甲方案：利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO₄
乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO，再将CuO与稀硫酸反应制取CuSO₄．
请你从安全、节约、环保等方面进行评价，较好的方案是______，理由是：______．

Answer 1

解：[结论与解释]
（1）根据实验现象可知，在加热的条件下，铜与浓硫酸反应，所以本题答案为：②；
[反思与评价]
（1）浓硫酸溶于水要放出大量的热且密度比水大，稀释时要将浓硫酸倒入水中，试管中的残液含有浓硫酸，故不能将水倒入残液中；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物为铜与浓硫酸，含铜、氢、硫、氧元素，反应后也应该含铜、氢、硫、氧元素，若只生成二氧化硫和硫酸铜，则元素不守恒，所以本题答案为：不正确，反应前后元素种类不同（或生成物中不含氢元素）；利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO₄，浓硫酸具有极强的腐蚀性，不安全，有一部分硫元素转化成二氧化硫，污染空气，且造成原料的浪费，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，所以本题答案为：不使用浓硫酸，安全（或节约硫酸，不污染环境），CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
答案：[结论与解释]（1）猜想2
[反思与评价]
（1）不能
（2）不正确，，反应物中有氢元素，而SO₂和CuSO₄中没有氢元素，不符合质量守恒定律；乙方案，
乙方案用稀硫酸，比较安全；硫酸的利用率比甲高；没有污染空气的SO₂生成．
分析：根据提供的信息分析回答：浓硫酸具有强氧化性，可以在加热的条件下与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫是有毒的气体，浓硫酸溶于水要放出大量的热且密度比水大，稀释时要将浓硫酸倒入水中．
点评：排在氢后的金属不与酸发生置换反应，但是可以和强氧化性的酸反应，完成本题，可以从题干给出的内容，提取有用的信息，分析归纳从而得出合理的答案．