Question

【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42﹣ ．
Ⅰ某校研究性學習小組設計如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵．請回答：

（1）反應①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）固體成份是（填名稱）．
（4）原料②的名稱為 ．
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，發生如下反應：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O．制得硫酸銅溶液后經過蒸發、濃縮，冷卻結晶，過濾可得膽礬．
①請分析2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，氧化劑是 ， 還原劑是（填化學式）．
②用雙線橋標出上述反應的電子得失 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu
（2）abc
（3）鐵、銅
（4）稀硫酸,O2,Cu,
【解析】解：Ⅰ、（1）根據題意知，該物質能和銅離子反應且不引進新的雜質離子，所以物質為鐵，鐵與銅離子反應的離子方程式為：Cu2++Fe═Cu+Fe2+，

故答案為：Cu2++Fe═Cu+Fe2+；
（2）操作②的分離是固體、液體分離，所以應用過濾的方法，故用到的玻璃儀器有：a．燒杯b．漏斗c．玻璃棒，

故答案為：abc；
（3）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應Cu2++Fe═Cu+Fe2+，所以所得固體的成分是鐵和銅，

故答案為：鐵、銅；
（4）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質與鐵反應，與銅不反應，且與鐵反應后的物質與操作①所得溶液中溶質的成分一樣，加入的物質為稀硫酸，

故答案為：稀硫酸；

Ⅱ、①2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中，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，

故答案為：O2；Cu；

②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O反應中氧氣為氧化劑，O元素的化合價0→﹣2，銅為還原劑，Cu元素的化合價0→+2，轉移電子數為：4e﹣，用雙線橋表示為： ，
故答案為： ．

Ⅰ、（1）根據題意知，該物質能和銅離子反應且不引進新的雜質離子，所以物質為鐵；（2）操作②的分離是固體、液體分離，所以應用過濾的方法，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，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質與鐵反應，與銅不反應，且與鐵反應后的物質與操作①所得溶液中溶質的成分一樣，加入的物質為稀硫酸；Ⅱ、①根據元素化合價的升降進行解答；②根據電子的轉移方向解答。