Question

12．某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有炭黑及金屬銅和鐵．綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了從管道煙泥中回收金屬銅的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：
請(qǐng)回答（提示：氧化銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水）
（1）步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．過濾操作使用了玻璃棒，其作用是引流；濾液B中的溶質(zhì)有硫酸鋅（填一種）．
（2）步驟②中，產(chǎn)生的無(wú)色氣體是二氧化碳步驟④所加人的金屬X具有廣泛用途，X是可能是鐵．
（3）除去不純銅中的雜質(zhì)金屬X，可選用的試劑有b（填標(biāo)號(hào)）．
a．鐵           b．稀鹽酸          c．蒸餾水        d．食鹽水溶液．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)過濾中玻璃棒的引流作用分析判斷，依據(jù)銅鋅混合物與稀硫酸反應(yīng)時(shí)銅不能參與分析判斷；
（2）根據(jù)固體A是銅與炭黑的混合物來分析；
（3）依據(jù)金屬活動(dòng)性順序結(jié)合金屬X具有廣泛用途分析該金屬是鐵，并得到相關(guān)的方程式；
（4）依據(jù)鐵銅的性質(zhì)對(duì)兩者進(jìn)行分離即可．

解答 解：（1）步驟①中鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；在過濾操作中玻璃棒起到引流的作用，以防止液體飛濺，由于鋅的活動(dòng)性在氫前，銅的活動(dòng)性在氫后，所以銅鋅混合物與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，銅不能參與反應(yīng)，碳也不能反應(yīng)，而鋅與稀硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸鋅，所以過濾時(shí)濾液是硫酸鋅，固體A是銅與炭黑的混合物；故填：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；引流；硫酸鋅；
（2）固體A是碳和銅的混合物，灼燒后生成二氧化碳，步驟④所加入的金屬X具有廣泛用途，X是可能是鐵；故填：二氧化碳；鐵；
（3）經(jīng)過步驟②碳加熱生成二氧化碳，銅加熱生成氧化銅，氧化銅經(jīng)步驟③轉(zhuǎn)化成硫酸銅的溶液，硫酸銅加過量的x銅說明x的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，由條件金屬X與Zn的活動(dòng)性順序是Zn＞X，金屬X具有廣泛用途知X是金屬鐵，故填：鐵；
（4）經(jīng)過以上過程所得的不純的銅是銅與未反應(yīng)的鐵粉，銅附著在鐵的表面，用磁鐵吸引時(shí)雖原理可行，但實(shí)際操作不易完成，而加稀鹽酸時(shí)銅不能反應(yīng)而鐵能，因此能分離兩者，而采用食鹽水不能分離兩者．故填：b．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道常規(guī)的資源回收題，解題的方法是對(duì)設(shè)計(jì)方案所涉及的化學(xué)反應(yīng)要能明確，并進(jìn)而對(duì)反應(yīng)物生成物作出判斷，此題屬基礎(chǔ)性回收實(shí)驗(yàn)題．