Question

现有工厂丢弃的废铜屑（铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑）。某兴趣活动小组同学欲利用其制取胆矾（CuSO₄·5H₂O），他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu+Fe₂（SO₄）₃=2FeSO₄+CuSO₄，请回答问题。

（1）铜屑表面呈绿色的物质化学式是Cu₂（OH）₂CO₃，其中Cu 的化合价是_____。操作①所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和______。

（2）溶液A的溶质有_______（只写一种）。

（3）两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法____。方法Ⅱ的化学反应方程式为2Cu + 2H₂SO₄ +___=2CuSO₄+__；操作②的实验步骤为：蒸发浓缩、___。

Answer

+2 漏斗 FeSO4或CuSO4或H2SO4 Ⅱ O2 2H2O 降温结晶

【解析】

（1）Cu2（OH）2CO3中氢氧根显-1价，碳酸根显-2价，设铜的化合价为x，则2×x+（-1）×2+（-2）=0，解得x=+2；操作①是过滤，过滤中要用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗和玻璃棒，故答案：+2；漏斗；

（2）铜绿和稀硫酸反应生成硫酸铜和水还有二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水而最终会有铜单质，根据信息提示“Cu+Fe2（SO4）3=2FeSO4+CuSO4”，硫酸铁会和铜反应生成硫酸亚铁，而铁屑也能和硫酸反应生成硫酸亚铁所以溶质有硫酸亚铁，由于硫酸过量，所以溶质也一定有硫酸．故答案：FeSO4或CuSO4或H2SO4；

（3）方法Ⅰ中产生二氧化硫，二氧化硫是有毒气体会污染空气，方法Ⅱ通入空气是铜、稀硫酸和氧气反应生成硫酸铜和水，方法Ⅱ环保，反应的方程式为：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体先蒸发浓缩，再降温结晶即可；故答案：Ⅱ；O2；2H2O；降温结晶。