Question

【題目】回收利用是保護金屬資源的一條有效途徑。 某工業廢料含氧化銅，氧化鐵和不溶于酸的雜質，經過處理后可得到銅和硫酸亞鐵溶液[]

（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、III都需進行操作A，操作A的名稱為_______________。

（2）步驟Ⅰ中為加快反應速率，可采取的一種措施是_______________。

（3）步驟Ⅱ中除溶液顏色變化外，還可觀察到_____________，判斷加入B是否過量的方法是_______________。

（4）步驟III中發生反應的化學方程式為______________。

Answer 1

【答案】過濾 將廢料粉碎，攪拌，增加與液體的接觸面積或適當的加熱，升高溫度 產生氣泡，析出紅色固體 取少量固體于試管中，加入稀鹽酸或稀硫酸，若產生氣泡，說明加入的鐵過量

【解析】

（1）根據流程圖可知步驟Ⅰ、Ⅱ、III都需進行操作A，操作A實現固體和液體的分離，故操作A的名稱為過濾。

（2）步驟Ⅰ為工業廢料與過量稀硫酸反應，固體與液體反應，為加快反應速率，可采取的措施是有：將廢料粉碎，攪拌，增加與液體的接觸面積；適當的加熱，升高溫度，也可以加快反應速率。

（3）根據流程圖可知，步驟Ⅰ加入過量的稀硫酸，氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，過濾后的溶液為硫酸銅、硫酸鐵和硫酸的混合液，步驟Ⅱ加入過量的B應該是鐵，利用鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，置換出銅，最后回收，同時鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，再通過步驟III加入適量稀硫酸除去過量的鐵，過濾就可以回收銅。因此步驟Ⅱ中除溶液顏色變化外，還可觀察到產生氣泡，析出紅色固體。因為析出的銅與稀鹽酸或稀硫酸不反應，鐵與稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣，因此判斷加入B鐵是否過量的方法是取少量固體于試管中，加入稀鹽酸或稀硫酸，若產生氣泡，說明加入的鐵過量。

（4）根據第（3）小題的分析，步驟III中加入稀硫酸的目的是為了除去過量的鐵，鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，發生反應的化學方程式為。