Question

11．化學(xué)課上探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)銅與稀鹽酸、稀硫酸在常溫或短時間加熱的條件下均不反應(yīng)．那么，銅與濃鹽酸、濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)呢？興趣小組進(jìn)行如下探究．
【實驗與事實】如圖所示
操作①：把銅片分別放入濃鹽酸和濃硫酸的試管中，均無明顯現(xiàn)象；
操作②：分別加熱試管．a(chǎn)中的銅片無明顯現(xiàn)象，聞到刺激性氣味；b中的銅片上有氣泡產(chǎn)生，并聞到刺激性氣味；
操作③：為便于觀察，實驗結(jié)束后，將試管a、b中的殘液分別慢慢倒入少量水中稀釋．a(chǎn)中溶液仍為無色，b中溶液呈藍(lán)色．操作時，從安全角度考慮不能（填“能”或“不能”）將水倒入b中剩余的液體里．
【結(jié)論與解釋】
（1）經(jīng)檢驗，a中產(chǎn)生刺激性氣味的氣體為HCl，原因是濃鹽酸具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性；
（2）b中溶液呈藍(lán)色，生成的物質(zhì)為CuSO₄，可以推出，產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體是SO₂，另外還有H₂O．
（2）由以上探究得出的結(jié)論是：濃硫酸能與銅在加熱的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
【拓展與應(yīng)用】
根據(jù)以上探究和已掌握的知識，同學(xué)們設(shè)計了兩個制取硫酸銅的實驗方案．
甲方案：利用廢銅屑跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取CuSO₄．
乙方案：在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化成CuO，再將CuO與稀硫酸反應(yīng)制取CuSO₄．  任選一個方案從安全、節(jié)約、環(huán)保等方面評價其優(yōu)缺點乙方案比較安全；硫酸的利用率比甲方案高；沒有污染空氣的SO₂生成．

Answer 1

分析 【實驗與事實】根據(jù)濃硫酸溶于水會放出大量的熱來分析；
【結(jié)論與解釋】濃鹽酸具有揮發(fā)性；根據(jù)質(zhì)量守恒定律和實驗現(xiàn)象來分析；
【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：【實驗與事實】濃硫酸溶于水會放出大量的熱，造成液滴飛濺，所以不能將水倒入b中剩余的液體里；故填：不能；
【結(jié)論與解釋】（1）濃鹽酸是氯化氫氣體的水溶液，具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性，加熱時，氯化氫大量逸出，故填：濃鹽酸具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性；
（2）由化學(xué)變化前后，元素的種類不變來分析，此具有刺激性氣味的氣體是二氧化硫；故填：SO₂；
（3）根據(jù)對比試驗可知，濃硫酸能與銅在加熱的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故填：濃硫酸能與銅在加熱的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
【拓展與運用】比較這兩個方案，從經(jīng)濟(jì)，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(qiáng)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．故填：乙方案比較安全；硫酸的利用率比甲方案高；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(qiáng)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．