Question

坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．
甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：
乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
②______；③______．
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为______（选填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：______．
（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：______．
丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法
处理？”．请提出你的想法：______．
（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：______、______（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．

Answer 1

解：（1）铜在空气中灼烧生成黑色固体氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成蓝色硫酸铜，与铁屑反应置换出铜，反应方程式为：CuO+H₂SO₄CuSO₄+H₂O； Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
故答案为：CuO+H₂SO₄CuSO₄+H₂O； Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，甲方案第一步灼烧会产生污染空气的气体，粉尘，烟雾，由此可知乙的方案更合理，
故答案为：乙；甲方案第一步灼烧会产生污染空气的气体，粉尘，烟雾；
（3）加入略过量的铁屑，是将硫酸铜全部置换出来；如果铁过量，会混在红色粉末中，可以加入适量的酸除去剩余的铁屑，
故答案为：确保CuSO₄用完 或 将铜完全置换；将所得的铜粉酸洗后再洗涤，干燥 或 过滤前先加适量的酸除去剩余的铁粉；
（4）结晶的方法有：冷却热饱和溶液和蒸发溶剂法，即蒸发结晶和降温结晶，故答案为：蒸发结晶和降温结晶．
分析：根据设计方案和置换反应，结晶方法进行分析解答本题．
点评：本题考查通过实验现象，综合利用所学知识进行分析解题的能力．