Question

在電纜生產過程中，不可避免地會產生一定量的含銅廢料（如：零碎電纜）．下面是某化學興趣小組處理回收含銅廢料的主要步驟．

回答下列問題：
（1）溶液A中溶質的化學式是

 

．
（2）步驟②中發(fā)生的化學方程式為

 

．
（3）步驟④的操作方法是

 

．
（4）某同學在查閱資料后得知：在通入空氣并加熱的條件下，銅可與稀硫酸發(fā)生反應（方程式為：2Cu+2H₂SO₄+O₂

△   .

2CuSO₄+2H₂O），該方案明顯優(yōu)于原方案，你認為優(yōu)點是

 

．現(xiàn)有160kg含銅80%的廢料，完全與硫酸、氧氣發(fā)生反應，最多生成CuSO₄

 

kg．
（5）方案最后一步所得淺綠色濾液結晶后，會得到硫酸亞鐵晶體，可增加經濟效益．請寫出使“綠礬”結晶的兩種可能方法：

 

、

 

（“綠礬”溶解度隨溫度升高而增大）．

Answer 1

分析：（1）由藍色溶液與鐵反應考慮所得溶液中的溶質；
（2）由圖示知稀硫酸與氧化銅反應，可寫其反應的化學方程式；
（3）步驟④是分離固液混合物的操作，根據要求可選擇適當的分離方法；
（4）對比分析原實驗方案，即可知道該方案的明顯優(yōu)點；根據題給的化學方程式和相關數據即可計算出所求數據，這是一道根據化學方程式的計算題；
（5）根據題意確定“綠礬”結晶的兩種方法．

解答：解：（1）銅在空氣中灼燒生成黑色固體氧化銅，氧化銅與硫酸反應生成藍色硫酸銅，與鐵屑反應置換出銅，反應方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O； Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；故溶液A中溶質的化學式是FeSO₄；
（2）步驟②中發(fā)生的化學方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（3）加入適量的鐵屑，是將硫酸銅中的銅全部置換出來，用過濾法即可分離溶液A和紅色固體B；
（4）從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較，開始方案第一步灼燒會產生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧，由此可知第二個方案更合理，根據方程式2Cu+2H₂SO₄+O₂

△   .

2CuSO₄+2H₂O，計算160kg含銅80%的廢料，完全與硫酸、氧氣發(fā)生反應，最多生成CuSO₄ 320kg．
（5）結晶的方法有：冷卻熱飽和溶液和蒸發(fā)溶劑法，即蒸發(fā)結晶和降溫結晶．
故答案為：1）FeSO₄；（2）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；（3）過濾；（4）沒有廢氣產生，不污染環(huán)境，320；（5）蒸發(fā)水分、降溫．

點評：本題考查通過實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生綜合利用所學知識進行分析解題的能力．題型涉及知識面廣泛，是一道鍛煉能力的好題．