Question

木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下：

（1）写出下列反应的化学方程式：反应①：

H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O

； 反应②：

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

．
（2）反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%．现要配制40g 24.5%的硫酸，需

10

g 98%的硫酸和

30

g水．
（3）在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时，可将反应物加入

烧杯

中（填仪器名称），然后

用玻璃棒不断搅拌

 （填操作名称），使反应充分进行．
（4）试剂A可选用

H₂SO₄（CuSO₄等合理即可）

溶液（填一种物质的化学式）
（5）已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究．
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（ 产物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应．
【猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有

铜

（填名称）．
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜．
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液．

实验方案	实现现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的 30%NaOH溶液 ，充分反应后过滤，滤渣备用．	粉末部分溶解，并有气体放出．	合金中一定含有 铝 ．
②取步骤①所得滤渣，加过量的 10%盐酸 ，充分反应．	滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色．	合金中一定含有 铁和铜 ．

【探究结论】猜想3成立．
【反思】一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质．写出铝与稀盐酸反应的化学方程式

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根据反应流程及反应物和生成物写出化学方程式；
（2）根据溶质质量分数的计算公式及公式变形分析求解；
（3）烧杯可用作较多试剂进行反应的容器；
（4）要除去铜粉中的铁粉，可加入稀硫酸；
（5）根据题目所给信息，在验证合金中是否有铝时，我们可以利用铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气来鉴定．而铁和铜在鉴定时，可以根据铁与氢氧化钠不反应而与盐酸反应，铜两者都不反应来进行了．

解答：解：（1）氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，铜、木炭与硫酸不反应，化学方程式为：H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O过滤后的滤液中加入铁粉，硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
（2）需要98%的硫酸的质量为

40g×24.5%

98%

=10g；需要水的质量为40g-10g=30g；
（3）较多量试剂的反应容器可在烧杯中，为了加快反应速率可用玻璃棒不断搅拌．
（4）滤渣Ⅱ中含有剩余的铁粉，因此可加入硫酸除去或其它合适的试剂除掉；
（5）根据所给的猜想我们可以确定猜想2，可能含有铜．而在检验合金的组成时，可以利用合金中不同的金属的不同化学性质和所给的信息来进行了鉴定．检验是否含有铝时，用氢氧化钠和铝反应生成氢气来确定．而检验是否有铁时，可用稀盐酸来检验．检验是否有铜时，利用铜和稀盐酸不能反应来进行．铝与盐酸反应的方程式为：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
故答案为：
（1）H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）10；30．（3）烧杯；用玻璃棒不断搅拌．（4）H₂SO₄（CuSO₄等合理即可）（5）猜测二：铜
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
①30%NaOH溶液		铝
②10%盐酸		铁、铜

【反    思】2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；

点评：此题是一道实验探究题，解题的关键是掌握有关过程的反应原理，另外成分利用题中所列的有关信息也是解题的重要依据；