Question

11．金屬的冶煉與回水使資源得到了充分利用．

①火法煉鐵的原理是Fe₂O₃+3CO$\stackrel{高溫}{→}$2Fe+3CO₂，實(shí)驗(yàn)室有不純的CO（混有CO₂和水蒸氣，若要用純凈、干燥的一氧化碳還原氧化鐵并檢驗(yàn)生成的氣體，下述裝置的正確連接順序?yàn)椋�假設(shè)每步均完全反應(yīng)，裝置不得重復(fù)使用）：不純的CO→B、A、D、C（填字母）．
②濕法煉銅的原理是用稀硫酸將礦石中的氧化銅溶解，然后用較活潑的金屬置換出銅．將0.2 mol鐵粉放入足量硫酸銅溶液中，理論上能生成12.8g銅（根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算）．
③現(xiàn)欲從含有CuSO₄的廢液中回收銅，同時(shí)得到工業(yè)原料-硫酸亞鐵晶體，設(shè)計(jì)方案如下：

Ⅰ、濾渣A的成分是Fe和Cu，C物質(zhì)是H₂SO₄．
Ⅱ、從提高硫酸亞鐵晶體回收率的角度分析，該方案的一個(gè)不足之處是沒有將濾液B中的硫酸亞鐵進(jìn)行回收．
④上述銅的冶煉和回收過程中，銅元素存在形態(tài)的變化是B．
A．游離態(tài)→化合態(tài)  B、化合態(tài)→游離態(tài)．

Answer 1

分析 ①根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的原理，反應(yīng)生成二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，而一氧化碳中混有二氧化碳和水，除二氧化碳可用堿反應(yīng)吸收，水可用任意干燥劑，一氧化碳有毒，最終要進(jìn)行尾氣的處理；
②根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
③在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，故要回收銅得到硫酸亞鐵，可以加入鐵；
④由硫酸銅轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅．

解答 解：①除二氧化碳用堿液，除水用濃硫酸，除二氧化碳時(shí)所用試劑液體，也會(huì)帶出水蒸氣，故除雜質(zhì)氣體在前、干燥氣體在后，檢驗(yàn)產(chǎn)物二氧化碳用澄清石灰水，故答案為：B、A、D、C；
②設(shè)理論上可產(chǎn)生銅的質(zhì)量為x
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
1mol     64
0.2mol   x
$\frac{1mol}{64}=\frac{0.2mol}{x}$
x=12.8g
故填：12.8
③向廢液中加入過量的鐵粉，過濾后得到的濾渣A是銅和鐵的混合物；分離鐵和銅的混合物，可以加入適量的酸--稀硫酸；濾液B中也含有硫酸亞鐵，也應(yīng)該回收．
故答案為：Ⅰ、Fe和Cu；H₂SO₄
Ⅱ、沒有將濾液B中的硫酸亞鐵進(jìn)行回收；
④此過程實(shí)現(xiàn)了由硫酸銅這種化合物向銅這種單質(zhì)的轉(zhuǎn)化，是由化合態(tài)變成游離態(tài)．故填：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了銅的回收，完成此題，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其意義進(jìn)行．