Question

回收利用是保护金属资源的一条有效途径。 某工业废料含氧化铜，氧化铁和不溶于酸的杂质，经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液[]

 

（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、III都需进行操作A，操作A的名称为_______________。

（2）步骤Ⅰ中为加快反应速率，可采取的一种措施是_______________。

（3）步骤Ⅱ中除溶液颜色变化外，还可观察到_____________，判断加入B是否过量的方法是_______________。

（4）步骤III中发生反应的化学方程式为______________。

Answer

过滤 将废料粉碎，搅拌，增加与液体的接触面积或适当的加热，升高温度 产生气泡，析出红色固体 取少量固体于试管中，加入稀盐酸或稀硫酸，若产生气泡，说明加入的铁过量

【解析】

（1）根据流程图可知步骤Ⅰ、Ⅱ、III都需进行操作A，操作A实现固体和液体的分离，故操作A的名称为过滤。

（2）步骤Ⅰ为工业废料与过量稀硫酸反应，固体与液体反应，为加快反应速率，可采取的措施是有：将废料粉碎，搅拌，增加与液体的接触面积；适当的加热，升高温度，也可以加快反应速率。

（3）根据流程图可知，步骤Ⅰ加入过量的稀硫酸，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，过滤后的溶液为硫酸铜、硫酸铁和硫酸的混合液，步骤Ⅱ加入过量的B应该是铁，利用铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，置换出铜，最后回收，同时铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，再通过步骤III加入适量稀硫酸除去过量的铁，过滤就可以回收铜。因此步骤Ⅱ中除溶液颜色变化外，还可观察到产生气泡，析出红色固体。因为析出的铜与稀盐酸或稀硫酸不反应，铁与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气，因此判断加入B铁是否过量的方法是取少量固体于试管中，加入稀盐酸或稀硫酸，若产生气泡，说明加入的铁过量。

（4）根据第（3）小题的分析，步骤III中加入稀硫酸的目的是为了除去过量的铁，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式为。