Question

【題目】某金屬冶煉廠在生產過程中產生了一定量的含銅廢料�；瘜W興趣小組利用稀硫酸和鐵粉分離回收銅，并獲得硫酸亞鐵晶體。其設計方案如圖所示。

查閱資料得知：在通入空氣并加熱的條件下，銅可與稀硫酸反應轉化為硫酸銅，反應的化學方程式: 。

(1)步驟I中分離得到固體A和藍色溶液B的操作名稱是_______________。

(2)藍色溶液B中的溶質是______________ (填化學式)。固體D的成分是_______________。

(3)寫出步驟Ⅲ中發生反應的化學方程式_______________。硫酸亞鐵溶液中可能含有的物質是_______________。

Answer 1

【答案】過濾 H2SO4和CuSO4 Cu和Fe H2SO4

【解析】

(1)步驟I中分離得到固體A和藍色溶液B的操作名稱是過濾；

(2)由題意可知，廢料中的銅與氧氣反應生成氧化銅，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，所以藍色溶液中的溶質中含有硫酸銅，根據藍色溶液中加入鐵有氣體產生，說明藍色溶液中含有過量的硫酸，所以溶質中還含有硫酸；加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，將銅置換出來，得到硫酸亞鐵，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，也是獲得硫酸亞鐵，所以加入略過量的鐵粉，過量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應；固體D中含有剩余的鐵和生成的銅；

(3)步驟Ⅲ中發生反應的是鐵和硫酸生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式Fe+ H2SO4 =FeSO4 + H2↑。如果鐵和硫酸剛好完全反應，溶液中溶質只有硫酸亞鐵；如硫酸過量，溶液中的溶質為硫酸亞鐵和硫酸，故硫酸亞鐵溶液中可能含有的物質是硫酸。