Question

硫酸銅晶體常用作農(nóng)業(yè)和漁業(yè)的殺蟲劑、殺菌劑，某同學(xué)設(shè)計了下列兩條途徑由廢銅料（含鐵）生產(chǎn)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(yōu)點體現(xiàn)在：
①不產(chǎn)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?jǐn)嚢�，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

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Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)流程圖可推斷，黑色固體B應(yīng)是銅在加熱條件下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物；單質(zhì)A為不與試劑X稀硫酸反應(yīng)的銅，因此，操作a是把不溶性固體和溶液分離開的操作；
（2）途徑II中產(chǎn)生二氧化硫氣體不但會產(chǎn)生污染，而且會使部分硫酸因轉(zhuǎn)化成二氧化硫而造成轉(zhuǎn)化率不高；
（3）考慮鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)，正確書寫化學(xué)方程式．

解答：解：
（1）黑色固體為金屬銅在加熱條件下與氧氣化合產(chǎn)生的氧化銅；操作a為過濾操作，把不與稀硫酸反應(yīng)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(jù)圖框，反應(yīng)②，加熱條件下金屬銅與氧氣化合生成氧化銅；反應(yīng)③為黑色氧化銅與稀硫酸反應(yīng)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(chǎn)生的二氧化硫既會污染環(huán)境，又使硫酸不能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品硫酸銅而形成浪費；即其優(yōu)點體現(xiàn)在：①不產(chǎn)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(zhuǎn)化到產(chǎn)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?jǐn)嚢�，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(zhuǎn)化到產(chǎn)物硫酸銅中，硫酸的利用率高；
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．

點評：根據(jù)生產(chǎn)流程圖，正確理解每個過程在生產(chǎn)中的作用，從而達(dá)到全面掌握生產(chǎn)過程的目的，為解答問題做足準(zhǔn)備．