Question

12．利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液E，主要流程如下图所示（反应条件已略去）：

（1）过程I中会发生：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2X，X的化学式为H₂O．
（2）过程Ⅱ是先加入过量B，充分反应后再进行分离．分离操作的名称是过滤，过滤该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，玻璃棒的作用是引流．
（3）物质D是一种酸，过程Ⅲ反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；判断固体C中的非铜杂质被物质D反应完全的现象是：继续加入D时无气泡生成．
（4）A～E中含铜、锌两种元素的有A、C（填字母序号）．

Answer 1

分析 根据转化流程可知，含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A，依据实验的目的，为了得到铜和硫酸锌，应向A溶液加入过量的锌，通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C，为了得到铜和硫酸锌，应加入稀硫酸，然后结合题中的问题进行分析．

解答 解：通过分析转化流程可知，含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A，依据实验的目的，为了得到铜和硫酸锌，应向A溶液加入过量的锌，通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C，为了得到铜和硫酸锌，应加入稀硫酸，所以：
（1）过程I中会发生：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2X，由质量守恒定律反应前后原子的种类、数目不变可知，X的化学式为H₂O．
（2）由上述分析可知，过程Ⅱ是先加入过量B是锌，充分反应后再进行固液分离，分离操作的名称是过滤，过滤该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，玻璃棒的作用是引流．
（3）由上述分析可知，物质D是硫酸酸，过程Ⅲ的反应是硫酸与过量的锌反应，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；判断固体C中的非铜杂质被物质D反应完全的现象是：继续加入硫酸时无气泡生成．
（4）通过上述分析可知，溶液A是硫酸铜和硫酸锌的混合物，固体C是铜和锌的混合物，所以，含铜、锌两种元素的物质有：A、C．
故答案为：（1）H₂O；（2）过滤，漏斗，引流；（3）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，气泡生成；（4）A，C．

点评 在解此类题时，要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识，然后结合题中的问题进行分析解答．