Question

【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42-。

Ⅰ.某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計下圖工藝流程以回收銅和硫酸亞鐵。請回答:

(1)加入原料①反應(yīng)的離子方程式為_____

(2)操作①中用到的玻璃儀器是_____(填序號)。

a.燒杯 b.漏斗 C.玻璃棒 d.酒精燈

(3)加入原料②的名稱為_____

Ⅱ.回收的銅可用于制備膽礬(CuSO45H2O)。將銅和一定濃度稀硫酸混合后在加熱的情況下通入氧氣，發(fā)生如下反應(yīng):2Cu+2H2SO4+O2═2CuSO4+2H2O，制得硫酸銅溶液后，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶、過濾可得膽礬

(1)請分析2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應(yīng)中，氧化劑是_____氧化產(chǎn)物是_____(填化學(xué)式)

(2)用雙線橋標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________________

(3)若有147gH2SO4參與反應(yīng)，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_____

Answer 1

【答案】Cu2++Fe=Cu+Fe2+ abc 稀硫酸 O2 CuSO4 3NA

【解析】

Ⅰ.(1)根據(jù)題意知，該物質(zhì)能和銅離子反應(yīng)且不引進新的雜質(zhì)離子，則該物質(zhì)應(yīng)為鐵。

(2)操作①的分離是固體、液體分離，所以應(yīng)用過濾法。

(3)操作②用于分離鐵、銅，且生成硫酸亞鐵，應(yīng)加入稀硫酸。

Ⅱ.(1)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應(yīng)中，O2得電子化合價降低(0→-2)是氧化劑，Cu失電子化合價升高(0→+2)是還原劑，生成CuSO4為氧化產(chǎn)物。

(2)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應(yīng)中氧氣為氧化劑，O元素的化合價0→-2，銅為還原劑，Cu元素的化合價0→+2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4e-。

(3)由(2)可知2mol硫酸參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moL電子，所以若有147gH2SO4參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為×2。

Ⅰ.(1)根據(jù)題意知，該物質(zhì)能和銅離子反應(yīng)且不引進新的雜質(zhì)離子，所以物質(zhì)為鐵，鐵與銅離子反應(yīng)的離子方程式為：Cu2++Fe=Cu+Fe2+。答案為：Cu2++Fe=Cu+Fe2+；

(2)操作①的分離是固體、液體分離，所以應(yīng)用過濾的方法，故用到的玻璃儀器有：a.燒杯b.漏斗 c.玻璃棒。答案為：abc；

(3)操作②用于分離鐵、銅，且生成硫酸亞鐵，應(yīng)加入稀硫酸。答案為：稀硫酸；

Ⅱ.(1)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應(yīng)中，O2得電子化合價降低(0→-2)是氧化劑，Cu失電子化合價升高(0→+2)是還原劑，生成CuSO4為氧化產(chǎn)物。答案為：O2；CuSO4；

(2)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應(yīng)中氧氣為氧化劑，O元素的化合價0→-2，銅為還原劑，Cu元素的化合價0→+2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4e-，用雙線橋表示為。答案為: ；

(3)由(2)可知2mol硫酸參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moL電子，所以若有147gH2SO4參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為×2＝3mol，電子數(shù)目為3NA。答案為：3NA。