Question

平果工业园是以铝加工为主的大型科技工业园区．某工厂以铝锭、铜、铁等熔炼制成合金用于生产汽车轮毂及高档门板材．基本生产流程如图所示：

试回答下列问题：
（1）废气中含有SO₂气体的原因是

 

，尾气循环利用的优点是

 

．
（2）步骤Ⅱ中NaOH浓溶液可吸收的气体是

 

，写出其中的一个反应的化学方程式

 

．
（3）某活动小组欲从废金属屑中提取较为贵重的金属铜，经过查阅资料和咨询老师后设计如下方案，请你参与他们的研究实践活动．
查阅资料：
①废金属屑中除了含铝、铜、铁之外，还有氧化铜、氧化铁和氧化铝等．（假设不含难溶于酸的其他杂质）
②金属铁及其氧化物、氧化铜能与稀硫酸反应，但不能跟碱溶液反应．铝和氧化铝分别为两性金属和氧化物，既能跟稀硫酸反应，又能与强碱氢氧化钠溶液反应，如：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；      Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；  NaAlO₂溶液为无色．
③在溶液中Fe能将+3价铁离子转化为+2价的亚铁离子：Fe+Fe₂（SO₄）₃    3FeSO₄
设计方案：

回答下列问题
①操作a是

 

； X是

 

；气体C名称是

 

．
②废金属屑中含有氧化铜，但反应后得到的溶液D并没有呈蓝色，原因是：

 

（用化学方程式表示）．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,过滤的原理、方法及其应用,气体的净化（除杂）,金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,常用燃料的使用与其对环境的影响

专题：物质的制备

分析：（1）根据含硫物质燃烧的产物中有二氧化硫进行分析，根据一氧化碳具有可燃性进行分析；
（2）根据氢氧化钠浓溶液是碱性溶液，可以吸收酸性气体进行分析，根据题中所给的反应物、生成物依据质量守恒定律书写化学方程式；
（3）根据过滤操作可以将固体和液体分离进行分析，根据题中的反应流程和所给资料进行分析，根据铁会与硫酸铜发生置换反应进行分析．

解答：解：（1）煤中含有一定量的硫，硫燃烧会生成二氧化硫，所以废气中含有SO₂气体的原因是：煤中含有硫元素，硫燃烧生成SO₂，废气通过氢氧化钠溶液吸收，会将二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮除去，一氧化碳有毒，燃烧可以提供大量的热，所以尾气循环利用的优点是：充分利用尾气中的可燃性气体CO，防止污染；
（2）氢氧化钠溶液显碱性，能够吸收酸性气体，所以步骤Ⅱ中NaOH浓溶液可吸收的气体是：CO₂  SO₂  NO₂，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）①通过操作a分离后，得到了固体和液体，所以操作a是：过滤，通过分析可知，废金属屑中除了含铝、铜、铁之外，还有氧化铜、氧化铁和氧化铝，从转化流程可以看出，加入的X可以和铝、氧化铝反应，所以X是氢氧化钠溶液，铝和氢氧化钠反应会生成偏铝酸钠和氢气，所以气体C名称是氢气；
②通过分析可知，铁会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以废金属屑中含有氧化铜，但反应后得到的溶液D并没有呈蓝色，原因是：CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄．
故答案为：（1）煤中含有硫元素，硫燃烧生成SO₂；充分利用尾气中的可燃性气体CO，防止污染；
（2）CO₂  SO₂  NO₂，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）①过滤，氢氧化钠溶液，氢气；
②CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄．

点评：在解此类题时，首先分析题中的反应流程，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行分析解答．