题目内容

17．废弃金属随意丢弃不但造成资源浪费，还会造成有毒金属对环境的污染．某化学兴趣小组的同学为了从含有铬（Cr）、铜、铁的废弃合金中回收铜，并生产硫酸铬晶体，设计了如下实验方案，并展开实验．请你共同参与：

（1）兴趣小组的同学查找资料得知如下化学反应：Cr+FeSO4═CrSO4+Fe，该反应的基本类型属于置换反应．
（2）金属B是Cr；金属C的硫酸盐的名称是硫酸亚铁；金属A在日常生活中的一种用途是做导线等．
（3）A、B、C三种金属的活动性顺序为：B＞C＞A（用字母填写）．
（4）写出步骤①中任意一个反应的化学方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑．
（5）兴趣小组同学利用提纯的金属铜制备硫酸铜晶体，设计了以下两种方案：
方案甲：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO      CuO+H2SO4（稀）═CuSO4+H2O
方案乙：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
请从环保和经济的角度分析，甲方案（选填“甲”或“乙”）更好，优点有：
①硫酸的利用率高；        ②不产生二氧化硫污染环境．

分析 （1）根据反应的特点分析反应的类型；
（2）根据金属活动性顺序、实验的目的和操作过程进行分析解答；
（3）根据现象得出结论；
（4）根据反应写出反应的方程式；
（5）根据方案一中反应条件是常温，反应物是稀硫酸，方案二中反应物是浓硫酸，反应条件是加热进行分析．

解答 解：（1）在反应Cr+FeSO4═CrSO4+Fe中，一种单质与化合物反应生成了另一种单质与另一种化合物，属于置换反应；故填：置换；
（2）由题意可知，Cr的活动性比铁强，都位于氢前，因此Cr和Fe都能和稀硫酸反应分别产生硫酸铬和硫酸亚铁，在向混合液中加入B，能够置换出C，因此B是铬，
C是铁，A是铜，铜可以做导线；故填：Cr；硫酸亚铁；做导线等；
（3）根据（1）和（2）的分析可知三种金属活动性顺序按强到弱为Cr、Fe、Cu；故填：B、C、A；
（4）
金属A能用磁铁吸附，说明了金属A是铁．通过加入试剂①能将废弃的合金中的铁、锰反应进入溶液中，铜不反应，说明了试剂①可能是硫酸或硫酸铜，铁、锰的活动性大于铜．通过加入过量的B，能将铁置换出来，溶液中只有硫酸锰，说明了金属B是锰，锰的活泼性大于铁．所以三种金属的活动性顺序是：是 Mn＞Fe＞Cu；
（3）将滤渣与滤液分离可用过滤的方法，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等．蒸发结晶可以从溶液中得到晶体；
（4）步骤①中的一个反应可以是：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑；故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑；
（5）乙方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成对空气的污染，因此，从保护环境的角度来看，乙方案就不够合理；根据生成硫酸铜反应的化学方程式可以看到，生成相同物质的量的硫酸铜，消耗硫酸的物质的量乙方案也是甲方案有两倍，因此从节约原料的角度来看，乙方案也不够合理．
故填：甲；二氧化硫．

点评 此题难度较大，依据题目的要求结合反应原理分析即可；分析一个反应的可行性要从多方面分析，如从反应的可行性，环保安全，操作简便，经济节能方面考虑．

练习册系列答案
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