由以下两个生成相同质量的铜,则铁、氧化铜、稀硫酸三种原料中,消耗量相同的是哪一种物质?理由是什么?

问题描述:

由以下两个生成相同质量的铜,则铁、氧化铜、稀硫酸三种原料中,消耗量相同的是哪一种物质?理由是什么?
实验室用铁、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜,某同学设计了两个方案:
方案一:铁---氢气---铜
方案二:氧化铜---硫酸铜---铜

CuO + H2SO4=CuSO4+H2O ; Fe + H2SO4=FeSO4+H2
1mol 1mol 1mol 1mol
所以,等量的硫酸,消耗的氧化铜、铁的摩尔数相同,但质量不同!
M(CuO)=79.5 M(Fe)=56 因为 m=n x M 所以 等量的硫酸消耗的氧化铜的质量比较多.不懂耶~(1)方案一是用铁和酸反应制取氢气,再用氢气还原氧化铜,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,H2+CuO=加热=Cu+H2O;方案二是用氧化铜与酸反应得到铜盐溶液,再用铁置换出铜,化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,CuSO4+Fe=Cu+FeSO4.(2)方案二不需加热,操作方便安全,且节省原料,所以比方案一要优越.(3)方案一中由于所用的氢气要过量,所以要消耗的铁和稀硫酸比方案二多,根据质量守恒定律,氧化铜中的铜元素全部生成了单质铜,且反应中氧化铜无损失.故答案为:(1)方案一:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,H2+CuO=加热=Cu+H2O;方案二:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,CuSO4+Fe=Cu+FeSO4.(2)方案二,不需加热,操作方便安全,且节省原料.(3)氧化铜根据质量守恒定律,氧化铜中的铜元素全部生成了单质铜,且反应中氧化铜无损失.