Question

木炭粉還原氧化銅實驗后的混合粉末中含有銅、氧化銅、少量木炭粉，實驗室從該混合粉末中回收銅的方案如下：

（1）寫出下列反應的化學方程式：反應①：

H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O

； 反應②：

Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu

．
（2）反應①所用的硫酸的質量分數為24.5%．現要配制40g 24.5%的硫酸，需

10

g 98%的硫酸和

30

g水．
（3）在進行“反應①”、“反應②”、“反應③”的操作時，可將反應物加入

燒杯

中（填儀器名稱），然后

用玻璃棒不斷攪拌

 （填操作名稱），使反應充分進行．
（4）試劑A可選用

H₂SO₄（CuSO₄等合理即可）

溶液（填一種物質的化學式）
（5）已知某合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．某興趣小組在老師的指導下，對合金粉末中鐵、銅的存在情況進行了探究．
【查閱資料】鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（ 產物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應．
【猜想】猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有

銅

（填名稱）．
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．
【實驗探究】下列實驗僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液．

實驗方案	實現現象	結論
①取一定量的合金粉末，加過量的 30%NaOH溶液 ，充分反應后過濾，濾渣備用．	粉末部分溶解，并有氣體放出．	合金中一定含有 鋁 ．
②取步驟①所得濾渣，加過量的 10%鹽酸 ，充分反應．	濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色．	合金中一定含有 鐵和銅 ．

【探究結論】猜想3成立．
【反思】一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應，而鋁與酸、堿都能反應，說明鋁具有特殊的性質．寫出鋁與稀鹽酸反應的化學方程式

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據反應流程及反應物和生成物寫出化學方程式；
（2）根據溶質質量分數的計算公式及公式變形分析求解；
（3）燒杯可用作較多試劑進行反應的容器；
（4）要除去銅粉中的鐵粉，可加入稀硫酸；
（5）根據題目所給信息，在驗證合金中是否有鋁時，我們可以利用鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣來鑒定．而鐵和銅在鑒定時，可以根據鐵與氫氧化鈉不反應而與鹽酸反應，銅兩者都不反應來進行了．

解答：解：（1）氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，銅、木炭與硫酸不反應，化學方程式為：H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O過濾后的濾液中加入鐵粉，硫酸銅和鐵粉反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
（2）需要98%的硫酸的質量為

40g×24.5%

98%

=10g；需要水的質量為40g-10g=30g；
（3）較多量試劑的反應容器可在燒杯中，為了加快反應速率可用玻璃棒不斷攪拌．
（4）濾渣Ⅱ中含有剩余的鐵粉，因此可加入硫酸除去或其它合適的試劑除掉；
（5）根據所給的猜想我們可以確定猜想2，可能含有銅．而在檢驗合金的組成時，可以利用合金中不同的金屬的不同化學性質和所給的信息來進行了鑒定．檢驗是否含有鋁時，用氫氧化鈉和鋁反應生成氫氣來確定．而檢驗是否有鐵時，可用稀鹽酸來檢驗．檢驗是否有銅時，利用銅和稀鹽酸不能反應來進行．鋁與鹽酸反應的方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
故答案為：
（1）H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）10；30．（3）燒杯；用玻璃棒不斷攪拌．（4）H₂SO₄（CuSO₄等合理即可）（5）猜測二：銅
【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①30%NaOH溶液		鋁
②10%鹽酸		鐵、銅

【反    思】2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；

點評：此題是一道實驗探究題，解題的關鍵是掌握有關過程的反應原理，另外成分利用題中所列的有關信息也是解題的重要依據；