Question

【题目】据了解，由于各种原因，共享单车的损坏较严重。除了必要的维修之外，较多的损坏车辆，必须进行回收利用以节约资源和保护环境。下图是某厂利用来自于共享单车的合金废料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO4和CuSO4溶液的流程示意图（部分生成物已略）：

（1）步骤①反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2R═2NaAlO2+3H2↑，R的化学式为___

（2）由Cu制取CuSO4溶液有以下三种途径：

I．Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O

Ⅱ.2Cu+O22CuO CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

Ⅲ.3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）+2NO↑+4H2O

从节能环保的角度分析，你认为最佳途径是______，理由是______（任举一点）

（3）在加热条件下，向装有10gCuO的硬质玻璃管中通入H2一段时间，最终玻璃管中剩余固体8.4g．则剩余固体物质中铜元素的质量分数是______。

Answer 1

【答案】H2O II I、III有污染空气的气体产生 95.2%

【解析】

（1）根据质量守恒定律和化学方程式2Al+2NaOH+2R═2NaAlO2+3H2↑，可知：生成物中有2个钠原子，2个铝原子，4个氧原子，6个氢原子，反应物中有2个铝原子，2个钠原子、氢原子、氧原子，所以R是H2O；

（2）通过分析各种途径中的反应物和生成物可知，最佳途径是Ⅱ，理由是：不会生成有毒气体二氧化硫，生成相同质量的硫酸铜，消耗的硫酸少，I、III有污染空气的气体产生；

（3）设参加反应的氧化铜的质量为x，生成铜的质量为y

解得：x=8g y=6.4g
则剩余固体物质中铜元素的质量分数是： 。