Question

小红同学在实验室发现了一块绿色的孔雀石样品，他查阅资料知道其成分为Cu₂（OH）₂CO₃．小红以孔雀石（不考虑其中的杂质参与反应）为原料设计了两种途径制取铜，其制备流程如图所示（部分生成物略去），请回答下列问题：
（1）无色气体A是    （填化学式），固体D的成分为    （用符号表示）．
（2）写出下列反应的化学方程式：反应①    ；    反应②：    ．
（3）操作a的名称是    ；
（4）小红同学设计的两种途径中，你认为途径    更合理（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），其理由是    ．

Answer

（1）依据碱式碳酸铜加热后的产物或与硫酸反应的产物分析解答；
（2）依据过量的铁与硫酸铜反应后的固体情况找到反应的情况；
（3）依据该操作后会得到固体和液体分析解答；
（4）依据两种途径的过程中的有关问题分析解答；
【解析】
（1）由于碱式碳酸铜加热会生成氧化铜、水和二氧化碳，与硫酸反应会生成水、硫酸铜和二氧化碳，所以A是二氧化碳，B是蓝色的硫酸铜，硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，而由于铁过量，所以固体是铁和铜；
（2）由于硫酸不能铜与反应但能与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，所以①的反应方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；反应②是氧化铜和一氧化碳的反应，方程式为CuO+COCu+CO2；
（3）操作a分离的是固体和液体，所以该过程是过滤操作；
（4）小红同学设计的两种途径中途径I更合理，因为途径Ⅱ需要加热，消耗较多的能量；
故答案为：（1）CO2；Fe、Cu；（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；CuO+COCu+CO2；（3）过滤；（4）Ⅰ；途径Ⅱ需要加热，消耗较多的能量；