Question

工业上常用铁碳混合物处理含Cu²⁺废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu²⁺浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。

下列推论不合理的是

A.活性炭对Cu²⁺具有一定的吸附作用

B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极

C.增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu²⁺的去除速率

D.利用铁碳混合物回收含Cu²⁺废水中铜的反应原理：Fe+Cu²⁺＝Fe²⁺+Cu

Answer

C

【解析】

A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小；
B、铁与活性炭形成原电池，铁比炭活泼；
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率，没铁碳比为2：1时的速率快；
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。

A项，活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项；

B项，铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项；

C项，由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项；

D项，在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。

综上所述，本题正确答案为C。