Question

6．某化學(xué)興趣小組同學(xué)在一家回收含銅電纜廢料的工廠做社會調(diào)查時，工廠負責(zé)人向同學(xué)們展示了兩個回收銅的方案，并請同學(xué)們協(xié)助解決下列問題：
方案甲：

方案乙：

（1）銅元素在周期表中的位置為第四周期第IB族．
（2）兩個回收銅的方案哪個更符合當(dāng)前生產(chǎn)的綠色理念，為什么？乙，甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧等．
（3）寫出方案甲中的②③步驟反應(yīng)的離子方程式：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
（4）工廠負責(zé)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，這么做的道理是：確保Cu完全置換出來，為了回收較為純凈的銅，請你提出合理的后續(xù)處理方案將所得銅粉用稀硫酸充分清洗后再洗滌、干燥．
（5）該工廠為了增加經(jīng)濟效益，把最后一步所得淺綠色濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥可制得一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品．

Answer 1

分析 （1）Cu位于第四在第IB族；
（2）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；
（3）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；
（4）加入足量的鐵，能確保所有的金屬銅均被置換出來；Cu不溶于稀硫酸，用稀硫酸提純分離；
（5）從溶液中得到晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法．

解答 解：（1）Cu位于第四周期ⅠB族，故答案為：第四周期第IB族；
（2）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(dāng)前的綠色理念，甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧等，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、煙霧等；
（3）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；
（4）加入足量的鐵，能使所有的金屬銅均被置換出來，銅不溶于稀硫酸，用稀硫酸分離提純，即將所得銅粉用稀硫酸充分清洗后再洗滌、干燥，
故答案為：確保Cu完全置換出來；將所得銅粉用稀硫酸充分清洗后再洗滌、干燥；
從溶液中得到晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；過濾．

點評 本題考查化學(xué)實驗方案評價，為高頻考點，明確實驗?zāi)康�、實驗原理、環(huán)境保護原理是解本題關(guān)鍵，知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、是否產(chǎn)生對環(huán)境污染的物質(zhì)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及評價能力，題目難度不大．