銅及其化合物實驗方案設(shè)計

化學實驗方案的設(shè)計與評價

——志“銅”道合篇

高三化學備課組硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學上有很多方法可以制取硝酸銅：①將銅溶于硝酸中；②先將銅與O2反應生成CuO，再溶于硝酸中；③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯溶劑，不參加反應溶液中生成硝酸銅和一氧化氮；④用銅與AgNO3溶液反應制備。（AgNO3每100g市場價格為230—450元）下列認識或判斷錯誤的是A．方法①中，若從經(jīng)濟的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好B．方法②需要消耗能源，對環(huán)境幾乎不產(chǎn)生污染C．方法③存在的缺點是不環(huán)保，不符合綠色化學要求D．方法④是四種方案中最合理的方案。投石問路D實驗方案設(shè)計的基本要求基本要求科學性安全性可行性簡約性實驗原理科學,操作程序、方法正確避免有毒藥品的使用和危險性的操作條件允許，效果明顯，操作方便裝置簡便，步驟簡短，完成實驗時間短實驗方案設(shè)計的基本思路實驗目的實驗原理選擇實驗用品方案Ⅰ方案Ⅱ方案…闡明設(shè)計優(yōu)化方案分析、比較具體實施方案CuCuSO4小試牛刀可供選擇的氧化劑：O2、Cl2、H2O2、HNO3、H2SO4、Fe3、Ag等示例：由銅制備氫氧化銅CuCuCl2Cu(OH)2

Cl2

點燃NaOH溶液過濾②CuCuOCuSO4O2△稀H2SO4制取CuSO4有以下兩個方案，試評價哪個為更優(yōu)方案？方案②為更優(yōu)方案；原因:方案①產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2，且制得相同量的CuSO4，方案①消耗H2SO4的用量多。嶄露頭角①

CuCuSO4濃H2SO4△用物質(zhì)的量均為1mol的鐵屑、稀H2SO4、CuO制取單質(zhì)銅有以下兩個方案，試評價哪種方案制得的Cu多？

第②種方案制得的Cu多。原因是方案①中H2還原CuO的實驗中要先用H2排盡系統(tǒng)內(nèi)的空氣，且實驗結(jié)束時要繼續(xù)通H2至試管冷卻，故方案①中制取1molCu，消耗Fe和H2SO4的量遠大于1mol。②CuOCuSO4Cu稀H2SO4Fe

①FeH2Cu稀H2SO4CuO△嶄露頭角實驗方案的評價解題要點原理正確；操作簡單；經(jīng)濟合理；安全環(huán)保；2010·北京高考用下圖所示實驗裝置夾持儀器已略去探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色D體驗高考，挑戰(zhàn)自我銳意創(chuàng)新，激勵自我玻璃導管的作用？圖1是原人教版必修加選修第二冊P16實驗1-7中銅與濃硝酸反應的實驗裝置圖，圖2是改進后的實驗裝置圖，試比較后評價原裝置的不足之處和改進后的裝置的優(yōu)點。圖1圖2舉一反三，勇攀高峰1操作簡單：裝置簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，用膠頭滴管滴加濃硝酸，易控制反應速率和試劑用量。2安全環(huán)保：改進后的裝置為全封閉，無污染，安全可靠。3經(jīng)濟合理：試劑用量少，實