Question

6．在电缆生产过程中，不可能避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆），某化学兴趣小组的三位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案．

（1）甲同学的方案中步骤③的化学反应方程式是：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）乙同学认为，甲同学在步骤③“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，你认为他这么说的道理是：确保CuSO₄用完 或 将铜完全置换；
（3）丙同学又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法处理？”请提出你的想法：加入适量的酸除去剩余的铁屑，将所得的铜粉酸洗后再洗涤，干燥 或 过滤前先加适量的酸除去剩余的铁粉；
（4）由Cu制取CuSO₄溶液有以下两种途径：
①Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
②2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO       CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
你认为最佳途径是②（填序号），理由是无污染、节约H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）根据设计方案和方程式书写方法进行分析；
（2）根据设计方案和置换反应进行分析；
（3）可以加入适量的酸除去剩余的铁屑，将所得的铜粉酸洗后再洗涤，干燥  或  过滤前先加适量的酸除去剩余的铁粉；
（4）评价实验方案要从反应的可操作性，生成物的性质，环保节能等方面分析．由于浓硫酸与铜直接反应时会生成有毒的二氧化硫，且需要的硫酸量较大所以一般不采用这种方式进行．

解答 解：（1）铁屑与硫酸铜反应置换出铜，反应方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
故答案为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）加入略过量的铁屑，是将硫酸铜全部置换出来；故答案为：确保CuSO₄用完  或 将铜完全置换；（3）如果铁过量，会混在红色粉末中，可以加入适量的酸除去剩余的铁屑，将所得的铜粉酸洗后再洗涤，干燥  或  过滤前先加适量的酸除去剩余的铁粉，故填：加入适量的酸除去剩余的铁屑，将所得的铜粉酸洗后再洗涤，干燥  或  过滤前先加适量的酸除去剩余的铁粉．
（4）在浓硫酸与铜的反应中不但生成了污染物二氧化硫，而且还消耗了较多的硫酸，因为硫以二氧化硫的形式跑掉了一部分，而利用将铜屑在空气中加热氧化，然后浸入稀硫酸中反应过滤，有效地避免了这一些．
故答案为：②；无污染、节约H₂SO₄．

点评 本题考查通过实验现象，综合利用所学知识进行分析解题的能力，难度较大．