Question

南洋电缆是汕头市一家以生产电缆类产品为主的上市公司．在电缆生产过程中，不可避免的会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．金山中学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、乙同学根据已学知识，提出了两种途径：
（1）A的化学式为______，操作a的名称是______．
（2）①的反应基本类型为______；反应②、③的化学反应方程式分别是：
②______；③______．
（3）已知：Cu+2H₂SO₄ （浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．从环保角度对两种途径的不同部分进行比较，你认为______（填I”或“Ⅱ”）的方案更合理．理由是：______．
（4）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应加入略过量的铁屑．丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．请提出一种简单的化学方法进行处理（用文字叙述）：______．

Answer 1

解：（1）由题意，甲方案中：发生的有关化学方程式为：2Cu+O₂2CuO；所以黑色固体是氧化铜，操作a是分离固体与液体采用过滤的方法完成．
（2）①是发生的2Cu+O₂2CuO反应，是化合反应；
其中的反应主要有②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；③Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）从环保的角度，乙方案更合理，甲方案的“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾；
（4）加入略过量的铁屑的目的是“确保CuSO₄用完”或“将Cu完全置换出来“过量的铁粉可用酸液除掉．
故本题答案为：
（1）CuO；过滤．
（2）化合反应；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；③Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）I．甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾．
（4）过滤前在加适量的酸以除去剩余的铁粉．．
分析：“从含铜废料中回收铜”符合绿色化学的理念，再回收利用中，设计了两套方案，处理有关问题，并进行评价．甲方案中：发生的有关化学方程式为：①2Cu+O₂2CuO；②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；③Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．但“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾，所以不如乙方案更合理；然后设计提取的有关问题；
点评：本题探讨了“从含铜废料中回收铜”的有关问题，设计了不同的方案，并进行评价，考察了考生的思考、探讨、评价等诸多能力．