Question

7．在電纜生產(chǎn)過程中，不可避免地會產(chǎn)生一定量的含銅廢料（如：零碎電纜）．某化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)得知這一情況后，圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法．
甲同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識，提出了一套回收方案（如圖1所示）：

乙同學(xué)在查閱資料后得知：在通入空氣并加熱的務(wù)件下，銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應(yīng)（方程式為：
2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案（如圖2所示）：
（1）甲方案的②③三個步驟中，與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是：
②CuO+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O；
③Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進(jìn)行比較，你認(rèn)為乙（選填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：甲方案第一步灼燒會產(chǎn)生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧．
（3）丙認(rèn)為，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應(yīng)該加入略過量的鐵屑．你認(rèn)為丙這么說的道理是：確保CuSO₄用完．
（4）丁又提出了疑問：“如果鐵過量，剩余的鐵會混在紅色粉末中，該用什么化學(xué)方法處理？”．請?zhí)岢瞿愕南敕ǎ簩⑺�得的銅粉酸洗后再洗滌，干燥．

Answer 1

分析 解答本題關(guān)鍵是要知道置換銅必須用鐵，因為還要得到硫酸亞鐵，為了反應(yīng)充足加入的試劑要過量，再利用鐵能與硫酸反應(yīng)，銅不能與硫酸反應(yīng)將銅和鐵分開．

解答 解：（1）銅在空氣中灼燒生成黑色固體氧化銅，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色硫酸銅，與鐵屑反應(yīng)置換出銅，反應(yīng)方程式為：CuO+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O； Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進(jìn)行比較，甲方案第一步灼燒會產(chǎn)生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧，由此可知乙的方案更合理，
（3）加入略過量的鐵屑，是將硫酸銅全部置換出來；
（4）如果鐵過量，會混在紅色粉末中，可以加入適量的酸除去剩余的鐵屑．
故答案為：（1）CuO+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）乙，甲方案第一步灼燒會產(chǎn)生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧；
（3）確保CuSO₄用完；
（4）將所得的銅粉酸洗后再洗滌，干燥．

點(diǎn)評 本題考查通過實(shí)驗現(xiàn)象，綜合利用所學(xué)知識進(jìn)行分析解題的能力．