Question

（2012?珠海一模）某化學研究性小組同學提出回收含銅電纜廢料中提取銅的兩種方案，并向專家咨詢，專家就以下幾個方面與同學們展開討論：

（1）兩個方案哪個符合當前生產的綠色理念，為什么？

乙；甲方案第一步“灼燒”會產生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧

．
（2）方案甲中的②③步驟與銅有關的反應是離子反應嗎？若是，寫出離子方程式．

②CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O③Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu

．
（3）專家建議，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應該加入略過量的鐵屑，目的是：

確保Cu完全置換出來

．
（4）專家請同學們用簡便的方法檢驗紅色粉末中是否含有過量的鐵屑，同學們運用所學的知識提出了幾種方案，請你寫出其中的一種方案．

可用磁鐵檢驗是否含鐵屑（或取樣品加入鹽酸看有沒有氣泡產生）

．
（5）為了提高原料的利用率，專家建議把最后一步所得淺綠色濾液通過蒸發、冷卻結晶、

過濾

、洗滌、自然干燥得到一種帶結晶水的硫酸亞鐵晶體．研究小組按專家的建議完成上面操作步驟，獲得晶體后對其進行檢測
①先取a g的晶體進行脫水實驗，獲得無水固體為（a-1.26）g
②將無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化鋇溶液，當滴加10.00mL溶液時，沉淀恰好完全．
研究小組通過計算測知該晶體的化學式是

FeSO₄?7H₂O

．

Answer 1

分析：（1）生產的綠色理念是指對環境無污染的理念；
（2）有離子參加的反應是離子反應，根據氧化銅和酸以及金屬鐵和銅離子之間的置換反應來回答；
（3）為了保障全部金屬Cu被置換出來，加入的試劑要過量；
（4）鐵可以被磁鐵吸引；
（5）溶液獲得晶體的方法：蒸發、冷卻結晶、過濾、洗滌、自然干燥，根據結晶水合物分解的方程式和鋇離子與硫酸根離子間的反應來計算結晶水的數目．

解答：解：（1）乙方案對環境不會造成污染，符合當前生產的綠色理念，而甲方案第一步“灼燒”會產生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧，不符合綠色理念，故答案為：乙；甲方案第一步“灼燒”會產生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧；
（2）方案甲中的②③步驟與銅有關的反應分別是：②CuO+2 H⁺═Cu²⁺+H₂O，③Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，均含有離子參與的反應，是離子反應，故答案為：②CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O③Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu；
（3）為了保障全部金屬Cu被置換出來，加入的試劑鐵要過量，故答案為：確保Cu完全置換出來；
（4）根據金屬鐵的性質：可以被磁鐵吸引，可以和酸反應生成氫氣，故答案為：可用磁鐵檢驗是否含鐵屑（或取樣品加入鹽酸看有沒有氣泡產生）；
（5）硫酸亞鐵溶液經過蒸發、冷卻結晶、過濾、洗滌、自然干燥就會得到一種帶結晶水的硫酸亞鐵晶體，
根據反應FeSO₄?xH₂O

△   .

FeSO₄+xH₂O
        a          a-1.26   1.26  
無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化鋇溶液，當滴加10.00mL溶液時，沉淀恰好完全，即消耗鋇離子的物質的量是0.01mol時，沉淀完全，所以硫酸亞鐵的物質的量是0.01mol，分解生成水的質量是0.01xmol，所以0.18x=1.26，解得x=7，所以分子式為：FeSO₄?7H₂O．
故答案為：過濾；FeSO₄?7H₂O．

點評：本題是一道考查金屬銅以及其化合物性質知識的綜合題，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度很大．