题目内容

5.以锈蚀严重的废铜屑为原料,回收制取纯铜.
查阅资料:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
         Cu2(OH)2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑
如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案:

【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是CuO(填化学式).
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是过滤,其中步骤Ⅳ发生的化学反应基本类型为置换反应.
③固体B的成分是Cu、Fe(填化学式),步骤Ⅱ过程中发生反应的化学方程式为CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2.
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量:方案二优越于方案一,理由是方案二不需加热(任答一点)

分析 ①根据氧化还原反应进行解答;
②根据过滤是分离难溶性杂质的方法和置换反应的概念进行分析;
③加入过量铁粉,所以固体B中含有铁和铜;步骤Ⅱ过程中发生的反应是一氧化碳还原氧化铜;
④根据质量守恒定律进行解答.

解答 解:①在化学反应CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2中,氧化铜失去了氧,发生了还原反应,故填:CuO;
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要分离难溶性杂质,过滤是分离难溶性杂质的方法,所以都需要进行的实验操作是过滤;步骤Ⅳ发生的化学反应是硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,基本类型为置换反应,故填:过滤;置换反应;
③因为加入过量铁粉,所以固体B中含有铁和铜;步骤Ⅱ过程中发生的反应是一氧化碳还原氧化铜,反应的化学方程式为CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2,故填:Cu、Fe;CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;
④根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、元素的质量都不变,两种方案中反应前铜元素质量相等,所以反应后生产铜的质量相等,方案二与方案一相比较,方案二不需加热,装置简单,无尾气需要处理等,故填:方案二不需加热.

点评 本题通过实验探究碱式碳酸铜的受热分解产物,属于中档题.解题时猜想要有依据,不能凭空猜想.

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