题目
以铁、氧化铜、稀硫酸三种物质为原料制取铜，有两条途径：①Festackrel(稀硫酸)(→)H2stackrel(氧化铜)(→)Cu②CuOstackrel(稀硫酸)(→)CuSO4stackrel(铁)(→)Cu若需制得相同质量的铜，在实际实验过程中这两条途径所消耗的有关物质质量相同的是（ ） A. 消耗相同质量的氧化铜 B. 消耗相同质量的铁 C. 消耗相同质量的硫酸 D. 生成硫酸亚铁的质量相同
以铁、氧化铜、稀硫酸三种物质为原料制取铜，有两条途径：
①Fe$\stackrel{稀硫酸}{→}$H2$\stackrel{氧化铜}{→}$Cu
②CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO4$\stackrel{铁}{→}$Cu
若需制得相同质量的铜，在实际实验过程中这两条途径所消耗的有关物质质量相同的是（ ）
①Fe$\stackrel{稀硫酸}{→}$H2$\stackrel{氧化铜}{→}$Cu
②CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO4$\stackrel{铁}{→}$Cu
若需制得相同质量的铜，在实际实验过程中这两条途径所消耗的有关物质质量相同的是（ ）
- A. 消耗相同质量的氧化铜
- B. 消耗相同质量的铁
- C. 消耗相同质量的硫酸
- D. 生成硫酸亚铁的质量相同
题目解答
答案
解：因为整个制备过程中，所有Cu元素都能形成单质Cu，而都来自CuO，没有损失，所以①②氧化铜质量相同。
①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+Cu 生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，CuSO4+Fe=Cu+FeSO4生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；
看上去都是相同的。特别注意用H2还原氧化铜的时候，需要先通H2然后加热，以将空气从玻璃管中排出。如果不排出，会引起爆炸，所以H2的量要多一些。所以H2SO4和Fe的量也要多一些。
故选：A。
①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+Cu 生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，CuSO4+Fe=Cu+FeSO4生成1份Cu需要1份CuO和1份H2SO4和1份Fe；
看上去都是相同的。特别注意用H2还原氧化铜的时候，需要先通H2然后加热，以将空气从玻璃管中排出。如果不排出，会引起爆炸，所以H2的量要多一些。所以H2SO4和Fe的量也要多一些。
故选：A。
解析
步骤 1：分析反应路径①
在反应路径①中，铁与稀硫酸反应生成氢气，氢气再与氧化铜反应生成铜。反应方程式如下：
Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2↑
H_2 + CuO → Cu + H_2O
步骤 2：分析反应路径②
在反应路径②中，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜再与铁反应生成铜。反应方程式如下：
CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 + H_2O
CuSO_4 + Fe → Cu + FeSO_4
步骤 3：比较两种路径的物质消耗
在两种路径中，生成相同质量的铜，氧化铜的质量是相同的，因为铜元素全部来自氧化铜。但是，由于在路径①中，氢气还原氧化铜时需要先通入氢气以排除空气，所以氢气的量会多一些，因此稀硫酸和铁的量也会多一些。
在反应路径①中，铁与稀硫酸反应生成氢气，氢气再与氧化铜反应生成铜。反应方程式如下：
Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2↑
H_2 + CuO → Cu + H_2O
步骤 2：分析反应路径②
在反应路径②中，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜再与铁反应生成铜。反应方程式如下：
CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 + H_2O
CuSO_4 + Fe → Cu + FeSO_4
步骤 3：比较两种路径的物质消耗
在两种路径中，生成相同质量的铜，氧化铜的质量是相同的，因为铜元素全部来自氧化铜。但是，由于在路径①中，氢气还原氧化铜时需要先通入氢气以排除空气，所以氢气的量会多一些，因此稀硫酸和铁的量也会多一些。