Question

某科學實驗小組為了除去混在N₂中的O₂，將混合氣體通過紅熱的銅絲網后，發現銅絲網變黑． 在研究如何除去黑色物質，回收再利用銅絲網的討論中，制定了下列方案．

請分析以上材料，回答：
（1）乙方案的燒杯中發生反應的化學方程式是______．兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是______（寫出一種即可）．
（2）若采用甲乙兩種方案處理此黑色銅絲網，則回收的銅絲網a的質量______（填“＜”，“＞”或“=”）銅絲網b的質量．兩方案發生的化學反應類型______（填“相同”或“不同”）．
（3）實驗小組的同學發現，反應后燒杯中的液體有腐蝕性，應加以適當的處理．他們采取加入鐵粉的方法處理廢液．加入足量的鐵粉充分攪拌，最后得到的溶液中溶質為．______．

Answer 1

【答案】分析：由于一氧化碳具有還原性，因此可以把銅絲表面的氧化銅還原生成銅，而稀酸可以和銅絲表面的氧化銅反應而不和銅反應，因此都可以達到除去氧化銅的目的；但是在加熱條件下，銅能夠和酸發生反應，這是體現的不是酸的酸性，而是強氧化性．但一氧化碳有毒，因此必須對尾氣處理；鐵和稀酸反應生成的是亞鐵鹽，利用以上有關的知識點可解決此題．
解答：解：（1）由于金屬銅是不活潑金屬，不和稀酸發生反應，但氧化銅可以和稀酸反應，因此可以選擇稀鹽酸或稀硫酸除去銅絲表面的氧化銅；用一氧化碳還原氧化銅需要制取一氧化碳，而且一氧化碳是一種有毒的氣體，實驗時必須對裝置進行尾氣處理，
故答案為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；沒有對尾氣進行處理（其他合理答案也可）
（2）由于一氧化碳和氧化銅反應時把氧化銅轉化成了金屬銅，而稀酸和氧化銅在加熱反應時生成了可溶性的銅鹽，同時在受熱添加下銅也能夠和酸發生反應從而消耗了原銅網上的一部分銅，所以銅網a大于銅網b；依據反應類型的特征可知：一氧化碳還原氧化銅不屬于四種基本反應類型，氧化銅與硫酸的反應是復分解反應．
故答案為：＞；不同．
（3）由于燒杯中的有腐蝕性的液體中有剩余的稀酸和生成的硫酸銅，而Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，由于鐵粉是足量的，因此充分反應后得到的溶液中溶質只有硫酸亞鐵．
故答案為：硫酸亞鐵．
點評：本題難度不是很大，主要考查了酸的有關的化學性質，以及一氧化碳有關的化學性質，屬于基礎性實驗設計考查題．