Question

【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42﹣ ．
Ⅰ某校研究性學習小組設計如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵．請回答：

（1）反應①的離子方程式為 ．
（2）操作①中用到的玻璃儀器是（填序號）．
a．燒杯 b．漏斗 c．玻璃棒 d．酒精燈
（3）固體成份是（填名稱）．
（4）原料②的名稱為 ．
Ⅱ回收的銅可用于制備膽礬（CuSO45H2O）．，可將銅和一定濃度稀硫酸混合后并在加熱的情況下通入氧氣，發生如下反應：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O．制得硫酸銅溶液后經過蒸發、濃縮，冷卻結晶，過濾可得膽礬．
①請分析2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，氧化劑是 ， 還原劑是（填化學式）．
②用雙線橋標出上述反應的電子得失 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu
（2）abc
（3）鐵、銅
（4）稀硫酸；O2；Cu；
【解析】解：Ⅰ、（1）根據題意知，該物質能和銅離子反應且不引進新的雜質離子，所以物質為鐵，鐵與銅離子反應的離子方程式為：Cu2++Fe═Cu+Fe2+ ，
故答案為：Cu2++Fe═Cu+Fe2+；（2）操作②的分離是固體、液體分離，所以應用過濾的方法，故用到的玻璃儀器有：a．燒杯b．漏斗c．玻璃棒，故答案為：abc；（3）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應Cu2++Fe═Cu+Fe2+ ， 所以所得固體的成分是鐵和銅，故答案為：鐵、銅；（4）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質與鐵反應，與銅不反應，且與鐵反應后的物質與操作①所得溶液中溶質的成分一樣，加入的物質為稀硫酸，故答案為：稀硫酸；Ⅱ、①2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，O2得電子化合價降低（0→﹣2）是氧化劑，Cu失電子化合價升高（0→+2）是還原劑，故答案為：O2；Cu；②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中氧氣為氧化劑，O元素的化合價0→﹣2，銅為還原劑，Cu元素的化合價0→+2，轉移電子數為：4e﹣ ， 用雙線橋表示為： ，故答案為： ．
Ⅰ、（1）根據該題要求：回收銅且不引進新的雜質判斷原料①，并寫出反應的離子方程式；（2）根據混合物的狀態確定實驗操作，根據實驗操作確定實驗儀器；（3）固體成份是過量的鐵和置換出的銅；（4）先判斷操作①后的固體成分，再根據流程圖知：操作①后的溶液中的溶質與操作②后的溶液中的溶質相同判斷原料②；Ⅱ、①在氧化還原反應中，得電子化合價降低的反應物是氧化劑，失電子化合價升高的反應物是還原劑；②反應中氧氣為氧化劑，銅為還原劑，根據O元素的化合價0→﹣2，和Cu元素的化合價0→+2，標出電子的轉移方向和數目．