Question

某化學(xué)興趣小組全體同學(xué)進入一家回收含銅電纜廢料的工廠做社會調(diào)查，工廠負責人向同學(xué)們展示兩個處理方案，并向同學(xué)們提出下列問題：

（1）兩個方案哪個符合當前生產(chǎn)的綠色理念，為什么？

 

；
（2）寫出方案甲中的②③步驟反應(yīng)的離子方程式：

 

；
（3）工廠負責人指出，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應(yīng)該加入略過量的鐵屑，你認為這么說的道理是：

 

；
（4）用簡便方法檢驗紅色粉末中是否含有過量的鐵屑

 

如果有，請你提出合理的處理方案

 

（5）為了增加經(jīng)濟效益，該工廠把最后一步所得淺綠色濾液通過

 

、冷卻結(jié)晶、

 

、洗滌、自然干燥得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）綠色理念是指原料利用率高、操作簡單、對環(huán)境無污染的理念；
（2）氧化銅屬于堿性氧化物，能和硫酸反應(yīng)生成鹽和水；鐵能將銅從其鹽中置換出來；
（3）加入足量的鐵，能確保所有的金屬銅均被置換出來；
（4）鐵可以被磁鐵吸引，可以和強酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；鐵能溶于鹽酸或硫酸而銅不溶；
（5）硫酸亞鐵溶液獲得綠礬晶體的操作方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥．

解答： 解：（1）甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧，方案乙中所有的銅原子均轉(zhuǎn)化為硫酸銅，操作簡單，符合當前的綠色理念，
故答案為：乙，甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧；
（2）②氧化銅屬于堿性氧化物，能和硫酸反應(yīng)生成鹽和水，方程式為CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O； ③鐵排在金屬銅的前面，能將銅從其鹽中置換出來，方程式為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，故答案為：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（3）加入足量的鐵，能使所有的金屬銅均被置換出來，故答案為：確保Cu完全置換出來；
（4）鐵可以被磁鐵吸引，也可以和強酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，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(chǎn)生）；鐵能溶于鹽酸或硫酸而銅不溶，要除去紅色粉末銅中所含過量的Fe得干燥的銅，可以將所得銅粉用稀鹽酸或稀硫酸清洗后再洗滌、干燥，
故答案為：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(chǎn)生）；將所得銅粉用稀鹽酸或稀硫酸清洗后再洗滌、干燥．
（5）硫酸亞鐵溶液獲得綠礬晶體的操作方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮、過濾．

點評：本題是一道化學(xué)實驗方案設(shè)計和評價的題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，注意平時知識的積累是解題的關(guān)鍵所在，難度較大．