Question

硫酸铜常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂．以下是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体流程．

（1）黑色固体B化学式为

 

；滤液1中溶质为

 

．
（2）操作a名称是

 

；操作a中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、

 

．
（3）反应①所发生反应的化学方程式为：

 

；反应③所发生反应的化学方程式为：

 

．
（4）已知Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，从环保经济角度分析，对比途径I，Ⅱ，途径I的优点有

 

（写一个即可）．
（5）通常情况下不反应的两种物质在改变温度和

 

后，也可能发生反应，如果用足量的铜与20.0g溶质质量分数为98%的浓硫酸在加热条件下充分反应，试剂生成的二氧化硫的质量是

 

．
A．小于6.4g   B．等于6.4g   C．大于6.4g．

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是铜在加热条件下与氧气反应的产物；
根据黑色固体和试剂X反应会生成硫酸铜溶液，所以X是硫酸，然后结合题中的反应进行分析；
（2）根据过滤操作的原理进行分析，单质A为不与试剂X稀硫酸反应的铜，操作a是把不溶性固体和溶液分开的操作，并根据过滤所用仪器进行分析；
（3）根据反应①是使用稀硫酸把铁反应而除去的置换反应，反应③则应是黑色固体氧化铜与稀硫酸得到硫酸铜而发生的复分解反应进行分析；
（4）根据途径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进行分析；
（5）根据质量守恒定律和浓硫酸随着反应的进行会逐渐变稀进行分析．

解答：解：（1）黑色固体和试剂X反应会生成硫酸铜溶液，所以X是硫酸，废铜料中加入稀硫酸，铁会与稀硫酸反应，生成硫酸亚铁，铜不会与稀硫酸反应，所以得到的滤液1中溶质为：硫酸亚铁，黑色固体B是铜在加热条件下与氧气反应生成的氧化铜，所以黑色固体B化学式为：CuO；
（2）通过操作a后得到了滤液和单质A铜，所以操作a是过滤，过滤中用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）反应①是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
反应③所发生的反应是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（4）通过分析题中的反应流程，可以看出流程Ⅱ会产生二氧化硫，二氧化硫会污染空气，所以对比途径I，Ⅱ，途径I的优点有：不产生有害气体；
（5）通过反应流程可以看出，反应是在浓硫酸中进行的，如果完全反应，依据化学方程式可以计算出生成的二氧化硫为6.4g，但是随着反应的进行，浓硫酸的浓度会逐渐变稀，而是反应终止，所以生成的二氧化硫的质量小于6.4g，故选：A．
故答案为：（1）CuO，硫酸亚铁；
（2）过滤，漏斗；
（3）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（4）不产生有害气体；
（5）浓度，A．

点评：在解此类题时，首先分析题中的每个反应在生成过程中的作用，然后依据学过的知识和题中所给的知识进行分析解答．