Question

【题目】【2016年湖北省咸宁市】某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料．化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体．其设计方案如图1所示．

查阅资料得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜，反应的化学方程式：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O．

（1）步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是________ ．

（2）蓝色溶液B中的溶质是________ （填化学式）．

（3）写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式________ ．

（4）硫酸亚铁可用作治疗________ （选填“贫血症”或“佝偻病”）的药物．

（5）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3]．根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜锈需要空气中的________ （填化学式）．若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气？”如图2所示实验中，只需完成________ （填字母）两个实验即可达到实验目的。

Answer 1

【答案】（1）过滤；（2）CuSO4、H2SO4；（3）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑（4）贫血症；（5）铜H2O、CO2，BD。

【解析】由题意可知，废料中的铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，所以蓝色溶液中的溶质中含有硫酸铜，根据蓝色溶液中加入铁有气体产生，说明蓝色溶液中含有过量的硫酸，所以溶质中还含有硫酸；加入铁粉是利用铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，将铜置换出来，得到硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，也是获得硫酸亚铁，所以加入略过量的铁粉，过量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反应；固体C中可能含有铁所以先用硫酸清洗把铁除掉，再用水冲洗，最后进行干燥就能得到铜了．所以：（1）步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是过滤；

（2）由上述分析可知，蓝色溶液B中的溶质是 CuSO4、H2SO4；

（3）由上述分析可知，步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

（4）硫酸亚铁可用作治疗贫血症的药物；

（5）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3]．根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜锈需要空气中的H2O、CO2．若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气？”如图2所示实验中，只需完成BD两个实验即可达到实验目的。