Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究金屬銅的化學(xué)性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時間加熱的條件下均不反應(yīng)．那么銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)？他們設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行探究．
猜想與假設(shè)：
①在常溫下能反應(yīng)；
②常溫下不能反應(yīng)，但在加熱條件下能反應(yīng)；
③在加熱條件下不能反應(yīng)．
實驗與事實：操作①將一小塊銅片放入試管中，加入足量濃硫酸，無明顯現(xiàn)象；操作②加熱該試管，銅片上有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗產(chǎn)生有毒的刺激性氣味氣體；操作③立即停止加熱，將試管中的殘液慢慢倒入水中，溶液呈藍(lán)色．
?結(jié)論與解釋：
（1）由以上探究可知：猜想

②

；（填編號）是正確的；
（2）經(jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體是SO₂，銅跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物只是SO₂和CuSO₄．
反思與評價：
（3）操作③中，從安全角度考慮（填能或不能）

不能

將水倒入剩余液體中．
（4）在結(jié)論與解釋②中對產(chǎn)物是SO₂和CuSO₄的判斷是否正確

不正確

，其理由是

反應(yīng)物中有氫元素，但二氧化硫和硫酸銅中都不含氫元素．

．
[拓展與運用]：根據(jù)以上探究和已掌握的知識，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了兩個制取硫酸銅的實驗方案：
①Cu

H2SO4(濃)

△

CuSO₄ ②Cu

O2

△

CuO

H2SO4(稀)

（5）請你對以上兩個方案進(jìn)行評價，較好的方案是

②

（填編號）其理由是

比較安全；硫酸的利用率比甲高；沒有污染空氣的SO₂生成

．

Answer 1

分析：結(jié)論與解釋：從實驗的過程可以證明銅和濃硫酸能反應(yīng)，生成物中有二氧化硫和硫酸銅，其中的二氧化硫是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，應(yīng)該用堿液吸收．
反思與評價：濃硫酸溶于水要放出大量的熱，所以濃硫酸不能倒入水中，濃硫酸中含有氫元素，生成物中也要有氫元素；
拓展與運用：考慮制取硫酸銅的方案的優(yōu)缺點時，要從原料的利用率，環(huán)保，安全等方面考慮．

解答：解：[結(jié)論與解釋]（1）根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象，可以證明銅和濃硫酸在加熱的時候能反應(yīng)，生成物中有二氧化硫和硫酸銅，所以猜想②正確；
[反思與評價]：（3）濃硫酸溶于水會放出大量的熱，造成液滴飛濺，所以不能把含濃硫酸的物質(zhì)倒入水中．
（4）因為反應(yīng)物中有氫，硫、氧、銅四種元素，根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變的原則，生成物中應(yīng)該有氫元素，所以生成物質(zhì)中除二氧化硫和硫酸銅外還有含有氫元素的物質(zhì)存在．
[拓展與運用]比較這兩個方案，從經(jīng)濟，環(huán)保，安全的角度考慮，濃硫酸使用時要注意安全，二氧化硫有毒等，通過綜合考慮，利用廢銅屑和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)制取CuSO₄，濃硫酸具有極強的腐蝕性，使用不安全，有一部分硫元素轉(zhuǎn)化成二氧化硫，污染空氣，且造成原料的浪費，CuO與稀硫酸反應(yīng)直接生成硫酸銅和水，所以方案②比①要好的多．
故答案為：（1）②；（3）不能；（4）不正確．反應(yīng)物中有氫元素，但二氧化硫和硫酸銅中都不含氫元素．
（5）②；②的方案比較安全；硫酸的利用率比①高；沒有污染空氣的SO₂生成．

點評：排在氫后的金屬不與酸發(fā)生置換反應(yīng)，但是可以和強氧化性的酸反應(yīng)，完成本題，可以從題干給出的內(nèi)容，提取有用的信息，分析歸納從而得出合理的答案．