Question

18．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图1：

（1）写出下列反应的化学方程式：
反应①：CuO+H₂SO₄═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40g24.5%的硫酸，需10g 98%的硫酸和30g水．实际操作时，用lOml量筒取98%的硫酸（密度为1.84g/cm³），请在答题卡图2中画出所取硫酸的液面．
（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），然后搅拌 （填操作名称），使反应充分进行．
（4）试剂A可选用H₂SO₄溶液（填一种物质的化学式）．
（5）为了从混合粉末中回收更多的铜，可对实验方案进行修改和完善，你的建议是（提出一条即可）回收滤渣I中的铜．

Answer 1

分析 （1）氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜；
（2）溶液稀释前后，溶质质量不变；
（3）搅拌能使反应物接触更充分，从而使反应更彻底；
（4）稀硫酸能和铁反应生成硫酸亚铁和氢气；
（5）为了从混合粉末中回收更多的铜，应该把滤渣I中的铜进行回收．

解答 解：（1）反应①：氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
反应②：铁和硫酸铜反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
故填：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）设需要浓硫酸的质量为x，
根据题意有：x×98%=40g×24.5%，
x=10g，
需要水的质量为：40g-10g=30g，
故填：10；30．
需要的浓硫酸的体积为：10g÷1.84g/cm³=5.4mL，
所取硫酸的液面应该在5.4mL处，如下图所示：

（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，然后用玻璃棒不断搅拌，使反应充分进行．
故填：烧杯；搅拌．
（4）试剂A可选用稀硫酸或稀盐酸，硫酸的化学式是H₂SO₄．
故填：H₂SO₄．
（5）为了从混合粉末中回收更多的铜，可对滤渣I中的铜进行回收．
故填：回收滤渣I中的铜．

点评 画量筒中的液面时，凹液面的最低处应该和5.4mL处相平，要注意理解．