Question

【題目】某興趣小組的同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了一塊綠色的孔雀石標本，查閱資料知其主要成分是 Cu2(OH)2CO3。他們以Cu2(OH)2CO3為原料制取銅，其工藝流程如下圖所示：

（1）氣體A的化學式是________，固體C中含有的物質有_______（填化學式）。

（2）寫出溶液B與鐵粉反應的化學方程式：__________________。

（3）結合流程圖分析，試劑E可以是下列類別中的___________（填選項）。

A 單質 B 酸溶液 C 堿溶液 D 鹽溶液

（4）若試劑E是無色溶液，且反應生成溶液D和氣體，寫出C與E反應的化學方程式： ____________，該反應的基本類型屬于__________。

（5）該工藝流程的實驗步驟中，能夠體現(xiàn)出鐵的金屬活動性比銅強的有___________。

A ①②③ B ②③ C 只有② D 只有③

Answer 1

【答案】CO2 Cu、Fe BD 置換反應 B

【解析】

（1）堿式碳酸銅中含有碳酸根，與稀硫酸反應可以生成二氧化碳，所以A為CO2；鐵的金屬活動性強于銅，所以鐵會與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，而鐵又過量，所以固體除了生成的銅，還有剩余的鐵，所以C含有Cu、Fe；

（2）藍色溶液為硫酸銅溶液，鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，所以該反應的化學方程式為；

（3）A、C中固體為鐵與銅，都是單質，加入另外一種單質，不會發(fā)生反應，無法將銅和鐵分離，選項A不符合題意；

B、金屬活動性為鐵＞氫＞銅，加入酸后，鐵與酸反應生成含鐵的鹽和氫氣，鹽留在溶液中，氫氣逸出，銅與酸不發(fā)生反應，成為固體，經(jīng)過過濾得到了溶液和單質銅，選項B符合題意；

C、鐵和銅都不與堿溶液發(fā)生反應，仍為固體混合物，無法得到銅，選項C不符合題意；

D、加入含銅的鹽溶液，如氯化銅、硝酸銅等，鐵可與其反應置換出銅單質，而鐵則變?yōu)榭扇苄喳}形成溶液，實現(xiàn)鐵和銅的分離，得到單質銅，選項D符合題意；故選BD。

（4）E為無色溶液，則不是含有銅離子的鹽溶液，則E為酸，與C反應生成了D硫酸亞鐵，則推出E為稀硫酸，所以C中的鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，發(fā)生反應的化學方程式為；反應為單質與一種化合物反應生成另一種單質和化合物，符合置換反應的特點，所以為置換反應；

（5）步驟②中鐵與硫酸銅反應置換出銅單質，體現(xiàn)了鐵的金屬活動性比銅強；步驟③中若加入酸，鐵與酸反應置換出氣體，而銅不能與酸反應，說明鐵金屬活動性比銅強，若加入含銅的鹽，鐵與鹽反應置換出銅單質，也說明鐵金屬活動性比銅強，所以步驟②和③都可以證明鐵金屬活動性比銅強，故選B。