Question

(6分)某興趣小組從銅器上取下綠色粉末，設(shè)計如下實驗步驟進行探究銅綠的組成。

⑴寫出：B物質(zhì)的化學(xué)式        ；銅綠的組成元素                  。
⑵我國古代有“曾青得鐵則化為銅”的記載，這是現(xiàn)代濕法冶金的原理。這與上述實驗方案中第    步驟（填數(shù)字編號）相似；化學(xué)方程式為                          。
⑶寫出第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                。
⑷在設(shè)計方案中有⑤⑥⑦三種冶煉銅的方法，通過比較請從資源、能源或環(huán)境等方面，說出其中一種方案所具有的優(yōu)點：                                         。

Answer 1

(1)CuO；Cu、H、O、C； 
(2)⑤；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu    (3) 2H₂O  2H₂↑+ O₂↑
(4)用鐵和硫酸銅反應(yīng)的方法冶煉銅操作簡單，不需加熱(其他合理答案可給分)

試題分析：（1）根據(jù)題意可知，黑色粉末B和稀硫酸反應(yīng)生成藍色溶液E，則E中一定含有銅離子，則黑色粉末B為氧化銅，藍色溶液E為硫酸銅溶液；硫酸銅溶液能和鐵發(fā)生置換反應(yīng)，生成銅（紅色固體）和硫酸亞鐵，由于H為紅色固體，則H為銅；因為無色液體C在通電條件下能分解，根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識可知，C為水；由于水電解生成氫氣和氧氣，則F為這兩種氣體中的一種，又根據(jù)圖示，F(xiàn)和氧化銅加熱能生成銅，說明F具有還原性，則F是氫氣；根據(jù)圖示，G也能與氧化銅加熱反應(yīng)，生成銅，說明G也具有還原性，且G是由D氣體和木炭高溫反應(yīng)生成的，則G為一氧化碳，則D為二氧化碳，帶入圖示驗證，正確。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變可知，銅綠的組成元素為Cu、O、C、H。
（2）“曾青得鐵則化為銅”是指鐵與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，故與圖示中的第⑤步相似。
（3）第③步的反應(yīng)是水的電解，生成氫氣和氧氣，故其反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O2H₂↑+O₂↑。
（4）實驗方案評價的一般原則是：(1)理論正確；(2)操作可行；(3)經(jīng)濟合理；(4)推理嚴密；(5)保護環(huán)境。故一般不加熱，操作簡便，污染少，節(jié)約能源的方案都為較好的方案。
點評：解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)明顯現(xiàn)象找到突破點，即先要找準“題眼”，對于現(xiàn)象不明顯的，要根據(jù)學(xué)過的知識先進行有針對性的猜想，然后沿著猜想進行推導(dǎo)，只要各步都滿足，猜想就成立，如不滿足，可再假設(shè)，再驗證。