Question

【題目】據了解，由于各種原因，共享單車的損壞較嚴重。除了必要的維修之外，較多的損壞車輛，必須進行回收利用以節約資源和保護環境。下圖是某廠利用來自于共享單車的合金廢料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO4和CuSO4溶液的流程示意圖（部分生成物已略）：

（1）步驟①反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2R═2NaAlO2+3H2↑，R的化學式為___

（2）由Cu制取CuSO4溶液有以下三種途徑：

I．Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O

Ⅱ.2Cu+O22CuO CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

Ⅲ.3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）+2NO↑+4H2O

從節能環保的角度分析，你認為最佳途徑是______，理由是______（任舉一點）

（3）在加熱條件下，向裝有10gCuO的硬質玻璃管中通入H2一段時間，最終玻璃管中剩余固體8.4g．則剩余固體物質中銅元素的質量分數是______。

Answer 1

【答案】H2O II I、III有污染空氣的氣體產生 95.2%

【解析】

（1）根據質量守恒定律和化學方程式2Al+2NaOH+2R═2NaAlO2+3H2↑，可知：生成物中有2個鈉原子，2個鋁原子，4個氧原子，6個氫原子，反應物中有2個鋁原子，2個鈉原子、氫原子、氧原子，所以R是H2O；

（2）通過分析各種途徑中的反應物和生成物可知，最佳途徑是Ⅱ，理由是：不會生成有毒氣體二氧化硫，生成相同質量的硫酸銅，消耗的硫酸少，I、III有污染空氣的氣體產生；

（3）設參加反應的氧化銅的質量為x，生成銅的質量為y

解得：x=8g y=6.4g
則剩余固體物質中銅元素的質量分數是： 。