Question

12．某電纜廠在電纜生產過程中，不可避免地會產生一定量的含銅廢料（如：零碎電纜）．某化學興趣小組的四位同學得知這一情況后，圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法．
甲同學根據已學知識，提出了一套回收方案：

乙同學在查閱資料后得知：在通入空氣并加熱的條件下，銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應（方程式為：2Cu+2H₂SO₄+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的①②③三個步驟中，是銅或銅的化合物有關的化學反應，請寫出步驟③發(fā)生的化學反應的化學方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較，你認為乙（填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：甲方案第一步灼燒會產生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧．
（3）丙認為，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應該加入略過量的鐵屑．你認為丙這么說的道理是：確保CuSO₄反應完．丁又提出了疑問：“如果鐵過量，剩余的鐵會混在紅色粉末中，該怎么處理呢？”．請?zhí)岢瞿愕奶幚矸椒ǎ簩⑺�得銅粉酸洗后再洗滌、干燥．
（4）最后，老師肯定了同學們的積極思考，但同時指出：方案最后一步所得淺綠色濾液結晶后，會得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產品，可增加經濟效益．請寫出使“綠礬”結晶的可能方法（只寫一種）：蒸發(fā)結晶（“綠礬”溶解度隨溫度升高而增大）．如果直接排放掉濾液，不僅造成了浪費，還會環(huán)境污染．

Answer 1

分析 根據銅能與氧氣反應生成氧化銅，生成的氧化銅可以與酸反應生成鹽和水，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成鹽和氫氣，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，要回收銅可以加入活動性比銅強的金屬等知識進行分析．

解答 解：（1）反應③是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較，甲方案第一步灼燒會產生污染空氣的氣體，粉塵，煙霧，由此可知乙的方案更合理；
（3）加入略過量的鐵屑，是將硫酸銅全部置換出來；如果鐵過量，會混在紅色粉末中，可以加入適量的酸除去剩余的鐵屑；
（4）“綠礬”溶解度隨溫度升高而增大，所以結晶的方法有：蒸發(fā)結晶．
故答案為：（1）①Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）乙，甲方案第一步“灼燒”會產生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧；
（3）確保CuSO₄ 反應完；將所得銅粉酸洗后再洗滌、干燥；
（4）蒸發(fā)結晶．

點評 本題探討了“從含銅廢料中回收銅”的有關問題，設計了不同的方案，并進行評價，考察了考生的思考、探討、評價等諸多能力．