Question

采用两种方法制取铜，现有铁、氧化铜、稀硫酸三种物质及如图所示实验装置供选择．
（1）第一种方法的实验过程中有蓝色溶液产生，应选用如图所示装置中的（填序号）

CE

．
（2）第二种方法应选用如图所示装置中的

BD

．
（3）在第一种方法制取的铜中，对于可能存在的杂质，可以加

稀硫酸

除去；在第二种方法制取的铜中，可能存在的杂质是

氧化铜

．
（4）若用这两种方法制得的铜的质量相等，下列叙述符合实际试验结果的是

①④

．
①消耗氧化铜的质量相等    ②消耗铁的质量相等
③消耗硫酸的质量相等      ④生成硫酸亚铁的质量不相等

Answer 1

分析：根据铁、氧化铜、稀硫酸三种物质之间的反应规律分析解答，氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜，铁能置换硫酸铜溶液中的铜；铁能与稀硫酸反应生成氢气，氢气能置换氧化铜中的铜．利用两种途径的过程，书写相应的化学方程式，根据反应的物质之间量的关系进行判断，从氢气还原氧化铜，氢气必须过量，所以要使用更多锌更多硫酸，制取相同质量的铜，铜只来源于氧化铜，所以消耗的氧化铜质量相等，利用这些关系解决此题．

解答：解：（1）用铁、氧化铜、稀硫酸三种物质制取铜，实验过程中有蓝色溶液产生，因此方法是将氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，然后将铁与硫酸铜反应置换出铜，采用过滤法即可得到铜．故选用的装置应为CE；
（2）第二种方法是铁与稀硫酸反应生成氢气，氢气置换氧化铜中的铜．因此用到的装置还有B，固液常温下制取气体的装置，然后用氢气还原氧化铜，用到的装置是D
（3）在第一种方法中铁与硫酸铜反应时由于生成的铜覆盖在铁的表面，制取的铜中可能会含有铁，铁与硫酸反应而铜不与硫酸反应，因此可加入硫酸除去铁．第二种方法中氢气还原氧化铜时氧化铜没完全反应，生成的铜中会混有氧化铜．
（4）因为整个制备过程中，所有Cu元素都能形成单质Cu，而都来自CuO，没有损失，所以①②氧化铜质量相同．
①Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，H₂+CuO

△   .

H₂O+Cu 生成1份Cu需要1份CuO和1份H₂SO₄和1份Fe
②CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄ 生成1份Cu需要1份CuO和1份H₂SO₄和1份Fe
看上去都是相同的．特别注意用H₂还原氧化铜的时候，需要先通H₂然后加热，以将空气从玻璃管中排出．如果不排出，会引起爆炸，所以H₂的量要多一些．自然H₂SO₄和铁的量也要多一些，同时生成的硫酸亚铁质量可能不同．
故选①④．
故答案为：（1）CE  （2）BD （3）稀硫酸  氧化铜（4）①④

点评：明确单质、氧化物、酸碱盐之间的反应规律是解答制备物质题的关健