题目内容

【题目】某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+Cu2+SO42-

.某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答:

1)反应①的离子方程式为______

2)操作①中用到的玻璃仪器是_____(填序号)

a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精灯

3)固体成分是_____(填名称)

4)原料②的名称为_____

.回收的铜可用于制备胆矾(CuSO4·5H2O)。将铜和一定浓度稀硫酸混合后在加热的情况下通入氧气,发生如下反应:2Cu2H2SO4O22CuSO42H2O 制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤可得胆矾。

1)请分析2Cu2H2SO4O22CuSO42H2O反应中,氧化剂是_____,氧化产物是____(填化学式)

2)用双线桥标出上述反应的电子得失_____

2Cu2H2SO4O22CuSO42H2O

3)若有147gH2SO4 参与反应,则转移的电子数目为_____

【答案】Fe+Cu2+=Fe2++Cu abc 铜和铁 稀硫酸 O2 CuSO4 3NA

【解析】

Ⅰ.由流程图可知,向工业废水中加入过量的铁粉,铁与铜离子发生置换反应生成铜和亚铁离子,过滤,得到含有铜和铁的滤渣和硫酸亚铁溶液;向滤渣中加入适量的稀硫酸,使铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤,得到铜和硫酸亚铁溶液;将所得硫酸亚铁溶液混合,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得绿矾;

Ⅱ. 由方程式可知,反应中铜元素化合价升高,失电子被氧化,氧元素化合价降低,得电子被还原,O2是氧化剂,Cu是还原剂。

1)反应为铁与铜离子发生置换反应生成铜和亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu

2)操作为固体和液体分离,该操作名称为过滤,过滤用到的玻璃仪器有:a.烧杯、b.漏斗、c.玻璃棒,故答案为:abc

3)由分析可知固体成分为铁和铜的混合物,故答案为:铜和铁;

4)操作①中加入过量的铁才能使铜离子完全反应,所以所得固体的成分是铁和铜,分离铁和铜且回收铜,所以加入某物质与铁反应,与铜不反应,且与铁反应后的物质与操作①所得溶液中溶质的成分一样,加入的物质为稀硫酸,故答案为:稀硫酸;

Ⅱ.1)由方程式可知,反应中铜元素化合价升高,失电子被氧化,氧元素化合价降低,得电子被还原,O2是氧化剂,Cu是还原剂,硫酸铜是氧化产物,故答案为:O2CuSO4

2)由方程式可知,反应消耗2mol铜和1mol氧气转移4mol电子,则用双线桥表示反应的电子得失为,故答案为:

3)由方程式可知,反应消耗2mol硫酸转移4mol电子,147g硫酸的物质的量为=1.5mol,则转移的电子数目为1.5mol×4××NA mol1=3 NA,故答案为:3 NA

练习册系列答案
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已知:锌与浓硫酸接触,开始时反应缓慢,可以适当加热以加速其反应,当有大量气泡生成时,该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。

(1)请写出锌与硫酸反应产生SO2的化学方程式______________

(2)在组装仪器之后,加入试剂之前必须进行的操作是__________

(3)长导管B的作用是______,如果没有这个设计,最终测定的临界浓度会_________(偏高偏低"无影响”)

(4)装置中干燥管C的作用是_______,请简述如何判断硫酸已达临界浓度________

(5)反应结束后向D装置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液,充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a克,则浓硫酸与锌反应的临界浓度为:_________mol/L(用含a的计算式表示,忽略体积变化)

(6)某同学通过联系氧化还原反应的相关知识,认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对D中的SO32-进行滴定,通过滴定出的SO32-的物质的量计算临界浓度,你认为他的这一想法是否可行?________(可行不可行”),原因是__________

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