Question

位于体育中心旁，拥有博罗县第一高楼的金羽龙公司是一家以生产电缆类产品为主的上市公司．在电缆生产过程中，不可避免的会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．化学兴趣小组的四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、乙同学根据已学知识，提出了两种途径：

（1）操作a的名称是

 

．
（2）步骤②中加入的试剂X是

 

；所发生的化学反应方程式是：

 

（3）已知：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．从环保角度对两种途径的不同部分进行比较，你认为

 

（填I”或“Ⅱ”）的方案更合理．理由是：

 

．
（4）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应加入略过量的铁屑．丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．请提出一种简单的化学方法进行处理（用文字叙述）：

 

．

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：“从含铜废料中回收铜”符合绿色化学的理念，再回收利用中，设计了两套方案，处理有关问题，并进行评价．甲方案中：发生的有关化学方程式为：①2Cu+O₂

△   .

2CuO；②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；③Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．但“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾，所以不如乙方案更合理；然后设计提取的有关问题．

解答：解：（1）操作a是分离固体与液体，可以采用过滤的方法完成；
（2）①是发生的2Cu+O₂

△   .

2CuO反应，
所以反应②是需要加入酸，与氧化铜反应，所以X是稀硫酸，稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（3）从环保的角度，乙方案更合理，甲方案的“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾；
（4）加入略过量的铁屑的目的是“确保CuSO₄用完”或“将Cu完全置换出来“过量的铁粉可用酸液除掉．
故本题答案为：
（1）过滤；
（2）稀硫酸；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（3）I，不产生有害气体二氧化硫；
（4）过滤前在加适量的酸以除去剩余的铁粉．

点评：本题探讨了“从含铜废料中回收铜”的有关问题，设计了不同的方案，并进行评价，考察了考生的思考、探讨、评价等诸多能力．