Question

14．某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有銅、鋅以及能造成污染的硫．現欲回收銅和硫酸鋅，并對硫進行環(huán)保處理，主要步驟如圖所示：

（1）步驟④中所用的操作方法是蒸發(fā)．
（2）步驟①中產生的廢氣若不經環(huán)保處理，會引起的環(huán)境問題是酸雨，工業(yè)上可用堿石灰（或熟石灰）溶液來處理廢氣．
（3）溶液A中一定含有的溶質是ZnSO₄、CuSO₄和H₂SO₄．
（4）步驟②中含銅元素的物質發(fā)生反應的化學方程式CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（5）在步驟③中所加試劑應為適量的鋅（填試劑名稱）．

Answer 1

分析 根據題目給出的流程圖和信息：銅和氧氣加熱產生氧化銅，鋅和氧氣加熱產生氧化鋅，氧化鋅、氧化銅和硫酸反應產生硫酸銅和硫酸鋅，硫酸鋅和硫酸銅的混合液中加入過量的鋅粉，鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，過濾后的濾液是硫酸鋅溶液；銅和鋅的混合物中加入適量的稀硫酸，銅不反應，鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，過濾得到銅，濾液是硫酸鋅；然后把硫酸鋅溶液蒸發(fā)結晶得到硫酸鋅晶體．

解答 解：銅和氧氣加熱產生氧化銅，鋅和氧氣加熱產生氧化鋅，氧化鋅、氧化銅和硫酸反應產生硫酸銅和硫酸鋅，硫酸鋅和硫酸銅的混合液中加入過量的鋅粉，鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，過濾后的濾液是硫酸鋅溶液；銅和鋅的混合物中加入適量的稀硫酸，銅不反應，鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，過濾得到銅，濾液是硫酸鋅；然后把硫酸鋅溶液蒸發(fā)結晶得到硫酸鋅晶體，因此：
（1）步驟④是將硫酸鋅溶液通過蒸發(fā)變成硫酸鋅溶液，故填：蒸發(fā)；
（2）硫和氧氣反應生成二氧化硫，二氧化硫和水會生成亞硫酸，會形成酸雨，可以用堿石灰處理；故填：酸雨；堿石灰（或熟石灰）；
（3）由題意可知，在足量的空氣中加熱時，銅、鋅與氧氣反應分別生成了氧化銅和氧化鋅，在加入過量的稀硫酸時，分別與稀硫酸反應生成了硫酸鋅、硫酸銅，所以，溶液D中含有的溶質是ZnSO₄、CuSO₄和H₂SO₄；故填：ZnSO₄、CuSO₄和H₂SO₄；
（4）氧化銅和稀硫酸反應產生硫酸銅和水，故化學方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（5）由于溶液中含有CuSO₄和H₂SO₄，在加入鋅時，能分別與鋅反應，達到分離的目的；故填：鋅．

點評 本題主要考查的知識點有金屬的性質、化學方程式的書寫，解答時要根據質量守恒定律來正確地書寫化學方程式．此題也是對物質分離與提純的知識的考查，解決的重點是對每一步具體的反應做出詳細的分析與判斷．