Question

【題目】某金屬冶煉廠在生產過程中產生了一定量的含銅廢料。化學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。其設計方案如圖所示。

查閱資料得知：在通入空氣并加熱的條件下,銅可與稀硫酸反應轉化為硫酸銅,反應的化學方程式：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O．

（1）步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍色溶液B的操作名稱是______。

（2）藍色溶液B中的溶質是________（填化學式）。

（3）寫出步驟Ⅲ中發生反應的化學方程式______，屬于______（填基本反應類型）

（4）銅制品在空氣中會發生銹蝕（銅銹的主要成分是）根據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____、______。（填化學式）

Answer 1

【答案】過濾 置換反應 CO2 H2O

【解析】

由題意可知，廢料中的銅與氧氣反應生成氧化銅，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，所以藍色溶液中的溶質中含有硫酸銅，根據藍色溶液中加入鐵有氣體產生，說明藍色溶液中含有過量的硫酸，所以溶質中還含有硫酸；加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，將銅置換出來，得到硫酸亞鐵，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，也是獲得硫酸亞鐵，所以加入略過量的鐵粉，過量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應；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，最后進行干燥就能得到銅了。

（1）步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍色溶液B的操作名稱是過濾；故填：過濾。

（2）由上述分析可知，藍色溶液B中的溶質是：CuSO4、H2SO4；故填：CuSO4、H2SO4。

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

（4）銅制品在空氣中會發生銹蝕[銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3]．根據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。