Question

【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42﹣ ．
Ⅰ某校研究性學習小組設計如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵．請回答：

（1）反應①的離子方程式為 ．
（2）操作①中用到的玻璃儀器是（填序號）．
a．燒杯 b．漏斗 c．玻璃棒 d．酒精燈
（3）固體成份是（填名稱）．
（4）原料②的名稱為 ．
（5）Ⅱ回收的銅可用于制備膽礬（CuSO45H2O）．，可將銅和一定濃度稀硫酸混合后并在加熱的情況下通入氧氣，發(fā)生如下反應：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O．制得硫酸銅溶液后經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮，冷卻結晶，過濾可得膽礬．
①請分析2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，氧化劑是 ， 還原劑是（填化學式）．
②用雙線橋標出上述反應的電子得失 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu
（2）abc
（3）鐵、銅
（4）稀硫酸
（5）O2,Cu,
【解析】解：Ⅰ、（1）根據(jù)題意知，該物質能和銅離子反應且不引進新的雜質離子，所以物質為鐵，鐵與銅離子反應的離子方程式為：Cu2++Fe═Cu+Fe2+；

（2）操作②的分離是固體、液體分離，所以應用過濾的方法，故用到的玻璃儀器有：a．燒杯b．漏斗c．玻璃棒；
（3）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應Cu2++Fe═Cu+Fe2+，所以所得固體的成分是鐵和銅；
（4）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質與鐵反應，與銅不反應，且與鐵反應后的物質與操作①所得溶液中溶質的成分一樣，加入的物質為稀硫酸；

Ⅱ、①2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，O2得電子化合價降低（0→﹣2）是氧化劑，Cu失電子化合價升高（0→+2）是還原劑；

②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中氧氣為氧化劑，O元素的化合價0→﹣2，銅為還原劑，Cu元素的化合價0→+2，轉移電子數(shù)為：4e﹣，用雙線橋表示為： ；
故答案為：Ⅰ（1）Cu2++Fe═Cu+Fe2+；（2）abc；（3）鐵、銅；（4）稀硫酸；Ⅱ①O2；Cu；②
Ⅰ（1）反應①為鐵與硫酸銅溶液的置換反應；
（2）操作Ⅰ是固液分離操作（過濾），結合過濾裝置圖進行分析；
（3）為使溶液中的硫酸銅完全反應，所加入的鐵粉應過量；
（4）加入原料②的作用是除去混合固體中的Fe，且最終要得到硫酸亞鐵，因此加入的為稀硫酸；
Ⅱ①反應中有元素化合價升高的物質為還原劑，有元素化合價降低的物質為氧化劑；
②用雙線橋表示轉移電子數(shù)時應注意箭頭起始指向的是同一種元素，注意得失電子數(shù)的計算可從化學價入手，同時應乘上配平系數(shù)。