18.坐落于揚州寶應(yīng)的江蘇寶勝集團(tuán)是一家以生產(chǎn)電纜類產(chǎn)品為主的國家大型企業(yè).在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會產(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,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+2H
2SO
4+O
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO
4+2H
2O),于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的①②③三個步驟中,與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是:
①2Cu+O
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO;
②CuO+H
2SO
4═CuSO
4+H
2O;
③Fe+CuSO
4═FeSO
4+Cu.
(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進(jìn)行比較,你認(rèn)為乙(填“甲”或“乙”)的方案更合理.理由是:甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧.
(3)丙認(rèn)為,無論是甲還是乙的方案,在“加鐵屑”這一步時,應(yīng)該加入略過量的鐵屑.你認(rèn)為丙這么說的道理是:“確保CuSO
4用完”或“將Cu完全置換出來”(合理即可).
(4)丁又提出了疑問:“如果鐵過量,剩余的鐵會混在紅色粉末中,該怎么處理呢?”.請?zhí)岢瞿愕南敕ǎ簩⑺勉~粉酸洗后再洗滌、干燥或過濾前在加適量的酸以除去剩余的鐵粉.
(5)最后,老師肯定了同學(xué)們的積極思考,但同時指出:方案最后一步所得淺綠色濾液結(jié)晶后,會得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品,可增加經(jīng)濟(jì)效益.請寫出使“綠礬”結(jié)晶的兩種可能方法:蒸發(fā)、降溫(“綠礬”溶解度隨溫度升高而增大).如果直接排放掉濾液,不僅造成了浪費,還會水污染或環(huán)境污染.
(6)若上述方案所用的稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%,問每1000mL98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)能配制出這種稀硫酸4900g,需水3060mL(水的密度為1.0g/mL).在實驗室中稀釋濃硫酸時,是如何操作的:將濃硫酸沿玻璃棒加入水中.
(7)根據(jù)乙同學(xué)查出的方程式(2Cu+2H
2SO
4+O
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuSO
4+2H
2O)計算:如果1000mL98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)稀釋后全部參加了反應(yīng)(假設(shè)硫酸不和碎電纜皮、其他雜質(zhì)反應(yīng)),所能處理的廢料中含純銅多少克?(請寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1克.)