Question

在實驗室中擬用氧化銅、稀硫酸和鋅來制取純凈的銅，甲、乙兩位同學分別設計了如下實驗方案。

甲：①CuO溶于適量稀硫酸中；

②在①的溶液中加入適量鋅，充分反應后過濾、烘干，即得純凈的銅。

乙：①鋅與稀硫酸反應制得氫氣；

②將氫氣通入氧化銅中并加熱，充分反應后即得純凈的銅。

問：（1）若要制得相同質量的純銅，甲、乙所耗用的鋅和稀硫酸是否相同？為什么？

（2）丙同學認為上述兩種方案所制得的銅都難以保證銅的純度，應對上述兩種方案加以完善。你是否贊同丙同學的看法？為什么？你認為應怎樣完善實驗方案？

Answer 1

解析：理論聯(lián)系實際，是學習科學知識的一個重要原則。因此在設計實驗方案時，要考慮實際反應時的情況。乙方案中氫氣的作用有三個：①排盡裝置中的空氣；②還原氧化銅；③作保護氣。因此，若要制得相同質量的銅，乙所耗用的鋅和稀硫酸多于甲。但甲方案中制得的銅中易混有鋅，且過濾后未洗滌，乙方案中所得的銅中可能還有未反應的氧化銅。因此，對上述兩方案必須進行適當?shù)男拚�、完善�?/p>

答案：（1）不相同；因為乙方案中氫氣的作用除作還原劑外，還需用來排盡裝置中的空氣和作保護氣（讓還原出的銅在其中冷卻）。乙方案中耗用的氫氣多，所耗用的鋅和稀硫酸就多。

（2）同意丙同學的看法。因為甲方案制得的銅中可能混有鋅且過濾后未洗滌。改正的方法是：“加鋅充分反應后再加過量稀硫酸，不斷攪拌，至不再放出氣體為止，靜置、過濾并洗滌、烘干。”乙方案制得的銅中可能混有氧化銅。改正的方法是：“將所得銅粉加入稀硫酸中，不斷攪拌，充分反應后靜置、過濾并洗滌、烘干。”