Question

【題目】某金屬冶煉廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了一定量的含銅廢料�；瘜W(xué)興趣小組利用稀硫酸和鐵粉分離回收銅,并獲得硫酸亞鐵晶體。其設(shè)計(jì)方案如圖所示。

查閱資料得知：在通入空氣并加熱的條件下,銅可與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O．

（1）步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B的操作名稱是______。

（2）藍(lán)色溶液B中的溶質(zhì)是________（填化學(xué)式）。

（3）寫(xiě)出步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______，屬于______（填基本反應(yīng)類(lèi)型）

（4）銅制品在空氣中會(huì)發(fā)生銹蝕（銅銹的主要成分是）根據(jù)銅銹的主要成分中含有氫元素和碳元素,可以判斷出銅生銹除了需要氧氣,還需要空氣中的____、______。（填化學(xué)式）

Answer 1

【答案】過(guò)濾 置換反應(yīng) CO2 H2O

【解析】

由題意可知，廢料中的銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以藍(lán)色溶液中的溶質(zhì)中含有硫酸銅，根據(jù)藍(lán)色溶液中加入鐵有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明藍(lán)色溶液中含有過(guò)量的硫酸，所以溶質(zhì)中還含有硫酸；加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，將銅置換出來(lái)，得到硫酸亞鐵，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，也是獲得硫酸亞鐵，所以加入略過(guò)量的鐵粉，過(guò)量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應(yīng)；固體D中可能含有鐵，所以先用硫酸清洗把鐵除掉，再用水沖洗，最后進(jìn)行干燥就能得到銅了。

（1）步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B的操作名稱是過(guò)濾；故填：過(guò)濾。

（2）由上述分析可知，藍(lán)色溶液B中的溶質(zhì)是：CuSO4、H2SO4；故填：CuSO4、H2SO4。

（3）由上述分析可知，步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；該反應(yīng)是單質(zhì)換單質(zhì)的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；置換反應(yīng)。

（4）銅制品在空氣中會(huì)發(fā)生銹蝕[銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3]．根據(jù)銅銹的主要成分中含有氫元素和碳元素，可以判斷出銅銹需要空氣中的H2O、CO2。故填：CO2；H2O。