Question

【題目】某金屬冶煉廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了一定量的含銅廢料�；瘜W(xué)興趣小組利用稀硫酸和鐵粉分離回收銅，并獲得硫酸亞鐵晶體。其設(shè)計(jì)方案如圖所示。

查閱資料得知：在通入空氣并加熱的條件下，銅可與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。

(1)步驟I中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B的操作名稱是_______________。

(2)藍(lán)色溶液B中的溶質(zhì)是______________ (填化學(xué)式)。固體D的成分是_______________。

(3)寫(xiě)出步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。硫酸亞鐵溶液中可能含有的物質(zhì)是_______________。

Answer 1

【答案】過(guò)濾 H2SO4和CuSO4 Cu和Fe H2SO4

【解析】

(1)步驟I中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B的操作名稱是過(guò)濾；

(2)由題意可知，廢料中的銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以藍(lán)色溶液中的溶質(zhì)中含有硫酸銅，根據(jù)藍(lán)色溶液中加入鐵有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明藍(lán)色溶液中含有過(guò)量的硫酸，所以溶質(zhì)中還含有硫酸；加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，將銅置換出來(lái)，得到硫酸亞鐵，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，也是獲得硫酸亞鐵，所以加入略過(guò)量的鐵粉，過(guò)量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應(yīng)；固體D中含有剩余的鐵和生成的銅；

(3)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的是鐵和硫酸生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑。如果鐵和硫酸剛好完全反應(yīng)，溶液中溶質(zhì)只有硫酸亞鐵；如硫酸過(guò)量，溶液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵和硫酸，故硫酸亞鐵溶液中可能含有的物質(zhì)是硫酸。