Question

1．已知金属氧化物能溶于酸溶液，如CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等，以下是用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图

（1）将含杂质的铜粉灼烧过程中必然发生的化学反应方程式是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）操作Ⅰ和操作Ⅱ指的是过滤；
（3）滤液A中除水以外所含的另两种物质化学式H₂SO₄、CuSO₄，往滤液A中加入过量铁粉后所发生的化学反应方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；固体B中所含的物质有Fe、Cu；
（4）取上述最后所得的氧化铜18g，通入CO反应一段时间后，将产生的气体通入澄清石灰水中得到10g固体沉淀，求产生铜的质量．

Answer 1

分析 （1）根据铜加热和氧气反应产生氧化铜，写出反应的方程式；
（2）根据操作后得到物质的状态分析操作；
（3）根据过量的硫酸和氧化铜反应的产物分析溶质的成分并写出反应的方程式，根据过量的铁和硫酸铜反应的产物分析滤渣的成分；
（4）根据一氧化碳还原氧化铜得到二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀进行方程式的计算．

解答 解：（1）铜加热和氧气反应产生氧化铜，故反应的方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）经过操作后得到滤渣和滤液，因此是过滤操作；故答案为：过滤；
（3）过量的硫酸和氧化铜反应产生硫酸铜和水，因此溶质含有硫酸铜和过量的硫酸；加入铁粉，铁和硫酸及硫酸铜反应，反应的方程式分别为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；过量的铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，因此滤渣含有铜及过量的铁；故答案为：H₂SO₄、CuSO₄；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe、Cu；
（4）根据反应关系CO+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，
可知：Cu∽CaCO₃↓
      64    100
      x      10g
$\frac{64}{x}$=$\frac{100}{10g}$   x=6.4g
故产生铜的质量为6.4g．

点评 本题以粗铜粉氧化法生产高纯度CuO的流程图来考查学生物质的转化及基本的实验操作，明确每步转化后物质的成分及转化中的反应是解答的关键．