Question

硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂，某同学设计了下列两条途径由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体，其过程如图所示：

（1）操作a的名称是：

 

；
（2）已知：Cu+2H₂SO₄（浓）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．则途径I与途径II相比，其优点体现在：
①不产生二氧化硫有毒气体，不会污染空气；②

 

；
（3）将废铜料投入硫酸铜溶液中充分搅拌，发生反应的化学方程式为：

 

．

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,金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）根据流程图可推断，黑色固体B应是铜在加热条件下与氧气反应的产物；单质A为不与试剂X稀硫酸反应的铜，因此，操作a是把不溶性固体和溶液分离开的操作；
（2）途径II中产生二氧化硫气体不但会产生污染，而且会使部分硫酸因转化成二氧化硫而造成转化率不高；
（3）考虑铁和硫酸铜溶液的反应，正确书写化学方程式．

解答：解：
（1）黑色固体为金属铜在加热条件下与氧气化合产生的氧化铜；操作a为过滤操作，把不与稀硫酸反应的金属铜与硫酸亚铁溶液分离开来；所以操作a的名称是过滤；
（2）已知：Cu+2H₂SO₄（浓）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．根据图框，反应②，加热条件下金属铜与氧气化合生成氧化铜；反应③为黑色氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，所以方程式是：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；则可知途径I与途径II相比，途径II产生的二氧化硫既会污染环境，又使硫酸不能全部转化为产品硫酸铜而形成浪费；即其优点体现在：①不产生二氧化硫有毒气体，不会污染空气；②硫酸中的硫酸根完全转化到产物硫酸铜中，硫酸的利用率高；
（3）将废铜料投入硫酸铜溶液中充分搅拌，铁和硫酸铜溶液反应，则发生反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
故答案为：
（1）过滤；
（2）硫酸中的硫酸根完全转化到产物硫酸铜中，硫酸的利用率高；
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．

点评：根据生产流程图，正确理解每个过程在生产中的作用，从而达到全面掌握生产过程的目的，为解答问题做足准备．