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    某工厂利用废铜屑与浓硫酸反应制硫酸铜,现有两条工艺流程可供选择:

    Ⅰ.将废铜屑倒入热的浓硫酸中,反应完全后,蒸发溶液,得硫酸铜。

    Ⅱ.将废铜屑置于空气中加热,待铜屑完全氧化后,再与浓硫酸反应,蒸发溶液,得硫酸铜。

    试评价两条工艺流程的优劣。

解析:解答该类习题,既需要考虑相关的化学知识,又要考虑生产成本、环境保护等知识。

    铜与浓硫酸的反应为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,从方程式来看,方案I有两点不足:①参加反应的硫酸只有一半生成CuSO4;②生成的SO2会对大气造成污染。

    方案Ⅱ的有关反应为:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4====CuSO4+H2O。从方程式来看,该方案克服了方案Ⅰ的两点不足。故方案Ⅱ的工艺是合理的。

答案:方案I不合理,方案Ⅱ合理。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:河北省模拟题 题型:实验题

为了探究铜与浓硫酸的反应,某研究性学习小组做了如下实验
①在放有铜片的圆底烧瓶中加入10mL浓硫酸,加热煮沸10min(如图所示)后,所得固体分离除去未反应的铜片,再经水洗仍有大量黑色不溶物。
②取少量不溶物,向其中加入几滴浓硝酸,产生大量红棕色气体。
③取少量不溶物,向其中加5mL酒精,充分振荡后,静置、过滤,把滤液移入盛有水的小试管中,振荡,出现浑浊。
④取少量不溶物,向其中加入3mL氨水,振荡,溶液呈无色,在空气中静置,溶液变为深蓝色。
⑤取少量不溶物,向其中加入浓盐酸并加热,沉淀几乎全部溶解。为了解释上述现象,学习小组通过查阅资料了解到。
a.铜与浓硫酸反应的不溶性副产物可能有:CuS、Cu2S、Cu2O、S等物质;
b.CuS和Cu2S都能溶于热的浓盐酸;
c.Cu2O能溶于氨水生成无色的[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+在氨水中被空气中的氧气氧化成深蓝色的
[Cu(NH3)4]2+
回答下列问题:
(1)实验结束后,装置C中的溶液中可能含有的溶质有__________________。
(2)第②步操作要注意的问题是_________________________;对比①②两步操作中的现象,你能得到的结论是_________________________。
(3)第③步操作中出现的沉淀是__________________,请解释出现这一现象的原因_______________。
(4)写出④步涉及的离子方程式______________________________。
(5)综合分析铜与浓硫酸的反应,生成的不溶物是___________________________。
(6)某工厂拟用废铜屑制备硫酸铜,请你分析利用上述实验原理是否可行。若可行,请说明理由____________________________________。若不可行,请设计更合理的实验方案(用化学反应方程式表示)
______________________________。

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