题目内容

2．某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料．化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体．其设计方案如图所示．

查阅资料得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜，反应的化学方程式：
2Cu+2H2SO4+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO4+2H2O．
（1）步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是过滤．
（2）蓝色溶液B中的溶质是CuSO4、H2SO4（填化学式）．
（3）写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
（4）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3]．根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜生锈除了需要氧气，还需要空气中的CO2、H2O （填化学式）．

分析 根据设计方案图1可知，废料中的铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，所以蓝色溶液中的溶质中含有硫酸铜，根据蓝色溶液中加入铁有气体产生，说明蓝色溶液中含有过量的硫酸，所以溶质中还含有硫酸；加入铁粉是利用铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，将铜置换出来，得到硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，也是获得硫酸亚铁，所以加入略过量的铁粉，过量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反应；固体C中可能含有铁所以先用硫酸清洗把铁除掉，再用水冲洗，最后进行干燥就能得到铜了；
根据质量守恒定律分析铜生锈条件，根据对比实验法探究铜生锈的条件分析应进行的实验．

解答 解：由题意可知，废料中的铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，所以蓝色溶液中的溶质中含有硫酸铜，根据蓝色溶液中加入铁有气体产生，说明蓝色溶液中含有过量的硫酸，所以溶质中还含有硫酸；加入铁粉是利用铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，将铜置换出来，得到硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，也是获得硫酸亚铁，所以加入略过量的铁粉，过量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反应；固体C中可能含有铁所以先用硫酸清洗把铁除掉，再用水冲洗，最后进行干燥就能得到铜了，所以
（1）步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是过滤；
（2）由上述分析可知，蓝色溶液B中的溶质是：CuSO4、H2SO4；
（3）由上述分析可知，步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（4）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3]．根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜锈需要空气中的H2O、CO2．故答案为：（1）过滤；
（2）CuSO4、H2SO4；
（3）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（4）CO2、H2O．

点评 解答本题关键是要知道置换铜必须用铁，因为还要得到硫酸亚铁，为了反应充足加入的试剂要过量，再利用铁能与硫酸反应，铜不能与硫酸反应将铜和铁分开．

练习册系列答案
相关题目
12．某班组织了以“空气中二氧化碳的含量是否改变”为主题的辨论赛，正方观点是“空气中二氧化碳的含量基本不变”，反方观点是“空气中二氧化碳会越来越大”．以下观点中可作为反方论据的是C
A．绿色植物能进行光合作用              B．天然气是比较清洁的能源
C．车用燃料燃烧会产生二氧化碳          D．大量砍伐树木．
13．使100g20%的蔗糖溶液：
（1）溶质的质量质量分数增至40%时需要加蔗糖或蒸发水的质量各多少g？（计算结果精确到0.1）
（2）溶质的质量分数降到10%，则需要加水的质量是多少g？
10．下列物质中一定含有氧元素的是（　　）
A．酸B．碱C．盐D．单质
17．某同学设计如图所示的实验装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验．试回答：
（1）CO还原CuO的化学方程式为CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2．
（2）A处的实验现象为黑色粉末变红．
（3）B处的实验现象为澄清的石灰水变浑浊．
（4）尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气．
（5）为什么要先通一会一氧化碳，再给A处的氧化铜加热的目的是防止一氧化碳与空气的混合气体在加热时发生爆炸．
7．不属于空气污染物的是（　　）
A．二氧化碳B．二氧化硫C．二氧化氮D．PM10
14．（1）质量相等的二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3），它们所含硫元素的质量比是5：4．
（2）钛（Ti）具有稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“明星金属”，可利用如下反应制得：2Mg+TiCl4=2MgCl2+Ti．现有24t镁，计算生成钛的质量．
11．将O2、C、CO、CuO、Na2CO3、稀硫酸6种物质两两混合，一定条件下发生的化学反应共有（　　）
A．7个B．5个C．3个D．1个
12．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，其生产纯碱和副产品氯化铵的工艺流程如图所示：

（1）NH3溶于水得到氨水，将无色酚酞溶液滴入氨水中，溶液显红色．
（2）写出反应Ⅰ的化学方程式2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
（3）操作a的过程是蒸发浓缩、降温结晶、过滤．
（4）上述工艺流程中可循环利用的物质是二氧化碳．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网