Question

某集團(tuán)是一家以生產(chǎn)電纜類產(chǎn)品為主的國(guó)家大型企業(yè)．在電纜生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的含銅廢料（如：零碎電纜）．某化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)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(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí)，提出了一套回收方案：

乙同學(xué)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(yīng)（方程式為：2Cu+2H₂SO₄+O₂?2CuSO₄+2H₂O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的①、③兩個(gè)步驟中，與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是：
①

 

； ③

 

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（2）從環(huán)保角度對(duì)兩套方案的不同部分進(jìn)行比較，你認(rèn)為

 

（填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：

 

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（3）丙認(rèn)為，無(wú)論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時(shí)，應(yīng)該加入略過(guò)量的鐵屑．你認(rèn)為丙這么說(shuō)的道理是：

 

．
丁又提出了疑問(wèn)：“如果鐵過(guò)量，剩余的鐵粉會(huì)混在紅色粉末中，該怎么處理呢？”．
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．
（4）最后，老師肯定了同學(xué)們的積極思考，但同時(shí)指出：方案最后一步所得淺綠色濾液結(jié)晶后，會(huì)得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品，可增加經(jīng)濟(jì)效益．如果直接排放掉濾液，不僅造成了浪費(fèi)，還會(huì)

 

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（5）若上述方案所用的稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%，問(wèn)每1000mL98%的濃硫酸（密度為1.84g/mL）能配制出這種稀硫酸

 

g，需水

 

mL（水的密度為1.0g/mL），在實(shí)驗(yàn)室中稀釋濃硫酸時(shí)，是如何操作的：

 

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Answer 1

分析：銅能與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，生成的氧化銅可以與酸反應(yīng)生成鹽和水，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?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，要回收銅可以加入活動(dòng)性比銅強(qiáng)的金屬，配制溶液需要知道溶質(zhì)的量和溶劑的量，濃硫酸的密度比水大且溶于水時(shí)能放出大量的熱．

解答：解：（1）含銅廢料在空氣中灼燒銅能與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，加入鐵粉可以與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，
所以本題答案為：2Cu+O₂

△   .

2CuO，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）采用灼燒含銅廢料的方法能產(chǎn)生空氣污染，所以本題答案為：乙，甲方案第一步“灼燒”會(huì)產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧；
（3）為確保硫酸銅中的銅全部被置換出來(lái)，需加入過(guò)量的鐵粉，多余的鐵粉可以利用鐵與酸的反應(yīng)除去，所以本題答案為：將Cu完全置換出來(lái)，將所得銅粉酸洗后再洗滌、干燥；
（4）硫酸亞鐵排放到水中易造成水體污染，所以本題答案為：水污染或環(huán)境污染；
（5）1000mL98%的濃硫酸含溶質(zhì)質(zhì)量為1000mL×1.84g/mL×98%=1803.2g，所以能配出36.8%的硫酸質(zhì)量為1803.2g÷36.8%=4900g，需水的質(zhì)量為4900g-1000mL×1.84g/mL=3060g，故水的體積為
3060g÷1.0g/mL=3060mL，濃硫酸的密度比水大且溶于水時(shí)放出大量的熱，稀釋時(shí)要將濃硫酸倒入水中，所以本題答案為：4900，3060，將濃硫酸沿玻璃棒加入水中．

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