问题 填空题

利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废

铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:

试回答下列问题:

(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,可能发生反应的离子方程式有______________________________________________

(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧,检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是:

①灼烧不充分Cu未被完全氧化。

②CuO被还原。还原剂可能是________,该反应的化学方程式是___________________

(3)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,还通入O2。通入O2的目的是(用化学反应方程式表示)____________________。

(4)直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶,也可达到充分酸溶的目的,但实际操作中较少使用,原因可能是__________________________________________

答案

(1)Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O,

2Fe3+Fe=3Fe2,Fe+2H=Fe2+H2

(2)C或CO 2CuO+C2Cu+CO2↑或CuO+COCu+CO2

(3)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O

(4)生成等量CuSO4晶体所消耗的H2SO4更多,且会产生污染大气的气体

废铁丝中含有铁锈(Fe2O3·xH2O),所以在用稀硫酸处理时可能发生的反应有:Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O,2Fe3+Fe=3Fe2,Fe+2H=Fe2+H2↑;废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜,可能是原来杂质中含有C等还原性杂质导致;Cu在不断通入氧气和加热的条件下,可溶解于稀硫酸中,发生反应2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O;若用浓硫酸来溶解,发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多,且会产生污染大气的气体SO2

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