Question

7．某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有炭黑及少量金屬銅和鋅．某實驗小組的同學設計了從管道煙泥中回收銅的實驗方案，實驗過程如圖所示：

請回答：
（1）濾液B中的溶質是硫酸鋅、硫酸，無色氣體C是二氧化碳．
（2）制作過濾器時，濾紙潤濕后應緊貼在漏斗內壁上，不留氣泡，若有氣泡，則導致的后果是過濾的速率慢．
（3）寫出步驟③的化學方程式CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
（4）步驟④中所加入的金屬X和Zn的活動性順序是Zn＞X，則X可選鐵；欲除去得到的不純的銅中的雜質，可選用的試劑有磁鐵（填一種）．

Answer 1

分析 根據題意，管道煙泥中含有炭黑及少量金屬銅和鋅，加入過量的稀硫酸，鋅與稀硫酸反應生成了硫酸鋅，過濾的濾液B中含有的溶質是硫酸鋅和硫酸，混合物固體A是炭黑和銅的混合物，在灼燒時碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體C，銅與氧氣反應生成了氧化銅，氧化銅與硫酸反應生成了硫酸銅和水，由于鐵能被磁鐵吸附，便于與銅分離，加入的過量的金屬X是鐵，據此分析回答由關的問題．

解答 解：由題意可知，管道煙泥中含有炭黑及少量金屬銅和鋅，加入過量的稀硫酸，鋅與稀硫酸反應生成了硫酸鋅，過濾的濾液B中含有的溶質是硫酸鋅和硫酸，混合物固體A是炭黑和銅的混合物，在灼燒時碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體C，銅與氧氣反應生成了氧化銅，氧化銅與硫酸反應生成了硫酸銅和水，由于鐵能被磁鐵吸附，便于與銅分離，加入的過量的金屬X是鐵．所以：
（1）由上述分析可知，濾液B中的溶質是硫酸鋅和硫酸，無色氣體C是二氧化碳．
（2）制作過濾器時，濾紙潤濕后應緊貼在漏斗內壁上，不留氣泡，若有氣泡，則導致的后果是過濾的速率慢．
（3）步驟③中是氧化銅與硫酸反應生成了硫酸銅和水，反應的化學方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
（4）步驟④中所加入的金屬X和Zn的活動性順序是Zn＞X，則X可選鐵；欲除去得到的不純的銅中的雜質，可選用的試劑有 磁鐵．
故答案為：
（1）硫酸鋅、硫酸，二氧化碳；（2）過濾的速率慢；（3）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；（4）鐵，磁鐵．

點評 此題是一道常規(guī)的資源回收題，解題的方法是對設計方案所涉及的化學反應要能明確，并進而對反應物生成物作出判斷，此題屬基礎性回收實驗題．