Question

小紅同學在實驗室發現了一塊綠色的孔雀石樣品，他查閱資料知道其成分為
Cu₂(OH)₂CO₃。小紅以孔雀石（不考慮其中的雜質參與反應）為原料設計了兩種途徑制取銅，其制備流程如下圖所示（部分生成物略去），請回答下列問題：

（1）無色氣體A是      （填化學式），固體D的成分為     （用符號表示）。
（2）寫出下列反應的化學方程式：反應①            ；   反應②：         .
（3）操作a的名稱是        ；
（4）小紅同學設計的兩種途徑中，你認為途徑   更合理（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），其理由是______。

Answer 1

（1）CO₂；Fe、Cu；（2）反應①Fe +H₂SO₄= FeSO₄ +H₂↑；反應②CO+ CuO^高 溫 Cu +CO₂；（3）過濾；（4）Ⅰ；途徑Ⅱ需要加熱，消耗較多的能量

根據質量守恒定律，Cu₂(OH)₂CO₃分解生成了氧化銅和水，還可能生成的氣體只能是二氧化碳（或，能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳）。Cu₂(OH)₂CO₃和稀硫酸反應生成的藍色溶液中一定有硫酸銅，而過量的鐵粉與硫酸銅溶液反應后的固體一定有生成的銅和沒有反應的鐵，通過一種分離方法后能得到溶液和固體，則該方法是過濾。反應①就是鐵和稀硫酸反應，反應②就是氧化銅和CO反應。判斷方案是否合理的包括反應的原理是否合理，反應條件是否易得，反應的成本是否較低，操作是否方便，是否符合節能減排等因素。