Question

某工厂排出的废水中含有大量的Fe²⁺、Cu²⁺和SO₄^2-．

Ⅰ、某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁．请回答：

（1）反应①的离子方程式为                           。

（2）操作①中用到的玻璃仪器是______         （填序号）。

a．烧杯     b．漏斗       c．玻璃棒        d．酒精灯

（3）固体成份是                   （填名称）。

（4）原料②的名称为                        。

Ⅱ、回收的铜可用于制备胆矾（CuSO₄·5H₂O）。，可将铜和一定浓度稀硫酸混合后并在加热的情况下通入氧气，发生如下反应：2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄ + 2H₂O。制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩，冷却结晶，过滤可得胆矾。

①请分析2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄ + 2H₂O反应中，氧化剂是        ，还原剂是          （填化学式）。

②用双线桥标出上述反应的电子得失。2Cu+2H₂SO₄+O₂2CuSO₄ + 2H₂O

Answer

Ⅰ、（1）Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu

（2）a b c

（3）铁、铜

（4）稀硫酸

Ⅱ、①O2 Cu

②

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）根据题意知，该物质能和铜离子反应且不引进新的杂质离子，所以物质为铁，铁与铜离子反应的离子方程式为：Cu2++Fe═Cu+Fe2+；

（2）操作②的分离是固体、液体分离，所以应用过滤的方法，故用到的玻璃仪器有：a．烧杯b．漏斗c．玻璃棒，故答案为：abc；

（3）固体经过操作②和③得到Cu和FeSO4・7H2O,所以固体中应为铁、铜；

（4）操作①中加入过量的铁才能使铜离子完全反应，所以所得固体的成分是铁和铜，分离铁和铜且回收铜，所以加入某物质与铁反应，与铜不反应，且与铁反应后的物质与操作①所得溶液中溶质的成分一 样，加入的物质为稀硫酸；

Ⅱ、①2Cu+2H2SO4+O22CuSO4 + 2H2O反应中氧元素化合价从0价变化为-2价，化合价降低O2做氧化剂，铜素化合价从0价变化为+2价，化合价升高所以Cu是还原剂；

②双线桥标出上述反应的电子得失为：

考点：考查铜的相关化合物及氧化还原反应相关判断