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(jì)如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵．請(qǐng)回答：

（1）反應(yīng)①的離子方程式為 ．
（2）操作①中用到的玻璃儀器是（填序號(hào)）．
a．燒杯 b．漏斗 c．玻璃棒 d．酒精燈
（3）固體成份是（填名稱）．
（4）原料②的名稱為 ．
（5）Ⅱ回收的銅可用于制備膽礬（CuSO45H2O）．，可將銅和一定濃度稀硫酸混合后并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(qǐng)分析2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應(yīng)中，氧化劑是 ， 還原劑是（填化學(xué)式）．
②用雙線橋標(biāo)出上述反應(yīng)的電子得失 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu
（2）abc
（3）鐵、銅
（4）稀硫酸
（5）O2,Cu,
【解析】解：Ⅰ、（1）根據(jù)題意知，該物質(zhì)能和銅離子反應(yīng)且不引進(jìn)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+；

（2）操作②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；
（3）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應(yīng)Cu2++Fe═Cu+Fe2+，所以所得固體的成分是鐵和銅；
（4）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應(yīng)，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質(zhì)與鐵反應(yīng)，與銅不反應(yīng)，且與鐵反應(yīng)后的物質(zhì)與操作①所得溶液中溶質(zhì)的成分一樣，加入的物質(zhì)為稀硫酸；

Ⅱ、①2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應(yīng)中，O2得電子化合價(jià)降低（0→﹣2）是氧化劑，Cu失電子化合價(jià)升高（0→+2）是還原劑；

②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應(yīng)中氧氣為氧化劑，O元素的化合價(jià)0→﹣2，銅為還原劑，Cu元素的化合價(jià)0→+2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：4e﹣，用雙線橋表示為： ；
故答案為：Ⅰ（1）Cu2++Fe═Cu+Fe2+；（2）abc；（3）鐵、銅；（4）稀硫酸；Ⅱ①O2；Cu；②
Ⅰ（1）反應(yīng)①為鐵與硫酸銅溶液的置換反應(yīng)；
（2）操作Ⅰ是固液分離操作（過濾），結(jié)合過濾裝置圖進(jìn)行分析；
（3）為使溶液中的硫酸銅完全反應(yīng)，所加入的鐵粉應(yīng)過量；
（4）加入原料②的作用是除去混合固體中的Fe，且最終要得到硫酸亞鐵，因此加入的為稀硫酸；
Ⅱ①反應(yīng)中有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)為還原劑，有元素化合價(jià)降低的物質(zhì)為氧化劑；
②用雙線橋表示轉(zhuǎn)移電子數(shù)時(shí)應(yīng)注意箭頭起始指向的是同一種元素，注意得失電子數(shù)的計(jì)算可從化學(xué)價(jià)入手，同時(shí)應(yīng)乘上配平系數(shù)。