题目列表(包括答案和解析)
某集团是一家以生产电缆类产品为主的国家大型企业。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条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O),于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的①②③三个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
① ;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 (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: 。(2分)
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)。如果直接排放掉滤液,不仅造成了浪费,还会 。
(5)若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%,问每1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸 g,需水 mL(水的密度为1.0g/mL)。在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的: 。(2分)
(6)根据乙同学查出的方程式(2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O)计算:如果1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)稀释后全部参加了反应(假设硫酸不和碎电缆皮、其他杂质反应),所能处理的废料中含纯铜多少克?(请写出计算过程,结果精确到0.1克。5分)
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总质量相同(2g)但木炭与CuO比例不同的实验对比表 | |||||||
比例 | 1:6 | 1:7 | 1:8 | 1:9 | 1:10~1:11 | 1:12 | 1:13 |
加热时间 | 1′51″ | 1′43″ | 1′57″ | 1′51″ | 1′51″ | 1′53″ | 4′ |
实验现象 | 红热,产生大量气泡,石灰水变浑浊 | 偶尔红热,气泡较少 | |||||
实验结果 | 表层铜珠较大,出现未完全反应的黑色木炭粉末,且木炭含量越高黑色粉末越多 | 反应较完全,生成亮红色网状铜块 | 部分生成Cu2O | 主要产物是Cu2O |
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