Question

硫酸銅晶體常用作農業和漁業的殺蟲劑、殺菌劑，某同學設計了下列兩條途徑由廢銅料（含鐵）生產硫酸銅晶體，其過程如圖所示：

（1）操作a的名稱是：______；
（2）已知：Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．則途徑I與途徑II相比，其優點體現在：
①不產生二氧化硫有毒氣體，不會污染空氣；②______；
（3）將廢銅料投入硫酸銅溶液中充分攪拌，發生反應的化學方程式為：______．

Answer 1

（1）黑色固體為金屬銅在加熱條件下與氧氣化合產生的氧化銅；操作a為過濾操作，把不與稀硫酸反應的金屬銅與硫酸亞鐵溶液分離開來；所以操作a的名稱是過濾；
（2）已知：Cu+2H₂SO₄（濃）=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．根據圖框，反應②，加熱條件下金屬銅與氧氣化合生成氧化銅；反應③為黑色氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，所以方程式是：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；則可知途徑I與途徑II相比，途徑II產生的二氧化硫既會污染環境，又使硫酸不能全部轉化為產品硫酸銅而形成浪費；即其優點體現在：①不產生二氧化硫有毒氣體，不會污染空氣；②硫酸中的硫酸根完全轉化到產物硫酸銅中，硫酸的利用率高；
（3）將廢銅料投入硫酸銅溶液中充分攪拌，鐵和硫酸銅溶液反應，則發生反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
故答案為：
（1）過濾；
（2）硫酸中的硫酸根完全轉化到產物硫酸銅中，硫酸的利用率高；
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．