登录
25. 从含$\ce{FeSO_{4}}$和$\ce{CuSO_{4}}$的废液中回收$\ce{Cu}$并制取$\ce{FeSO_{4}·7H_{2}O}$的实验方案如下：
（1）金属X应选用
a. Zn
b. Cu
c. Fe
（2）操作a、b中所用玻璃仪器有烧杯、
（3）证明所加稀硫酸过量的方法是取操作b所获部分溶液，加入
（4）用加热方法干燥固体，所得Cu不纯，原因是
上述所制产品中$\ce{FeSO_{4}}$质量
（1）金属X应选用
c
（填字母）。a. Zn
b. Cu
c. Fe
（2）操作a、b中所用玻璃仪器有烧杯、
漏斗
、玻璃棒。操作a中玻璃棒的作用是引流
。（3）证明所加稀硫酸过量的方法是取操作b所获部分溶液，加入
铁粉后产生气体(合理答案均可)
。（4）用加热方法干燥固体，所得Cu不纯，原因是
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
（用化学方程式表示）。上述所制产品中$\ce{FeSO_{4}}$质量
大于
（填“大于”“小于”或“等于”）原废液中的$\ce{FeSO_{4}}$。答案
25.（1）c （2）漏斗 引流 （3）铁粉后产生气体(合理答案均可) （4）$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$ 大于
解析
【分析】
本题目的是从含$\ce{FeSO_{4}}$和$\ce{CuSO_{4}}$的废液中回收$\ce{Cu}$并制取$\ce{FeSO_{4}·7H_{2}O}$。解题思路：（1）选择金属X时，需置换出$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$且不引入新杂质，结合最终产物为$\ce{FeSO_{4}}$确定X；（2）操作a、b为分离固体和液体的过滤操作，回忆过滤的仪器和玻璃棒作用；（3）检验稀硫酸过量，利用酸与活泼金属反应产生气体的性质；（4）加热时$\ce{Cu}$易与氧气反应，且生成的$\ce{FeSO_{4}}$来自原废液、置换反应及过量铁与硫酸的反应，据此分析。
【解析】
（1）要置换$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$，且最终得到$\ce{FeSO_{4}}$，不能引入新杂质，金属X选$\ce{Fe}$（若选$\ce{Zn}$会引入$\ce{Zn^{2+}}$，选$\ce{Cu}$无法置换$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$），故答案为c；
（2）操作a、b均为过滤操作，所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；过滤时玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出；
（3）稀硫酸过量时，溶液中含$\ce{H^{+}}$，加入铁粉会发生反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$，若观察到有气泡产生，证明稀硫酸过量；
（4）加热干燥时，$\ce{Cu}$与空气中的$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{CuO}$，化学方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，故所得$\ce{Cu}$不纯；另外，加入的$\ce{Fe}$与$\ce{CuSO_{4}}$反应生成$\ce{FeSO_{4}}$，过量的$\ce{Fe}$与稀硫酸反应也生成$\ce{FeSO_{4}}$，因此产品中$\ce{FeSO_{4}}$质量大于原废液中的。
【答案】
（1）c；（2）漏斗；引流；（3）铁粉后产生气体（合理即可）；（4）$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$；大于
【知识点】
金属活动性、过滤操作、酸的性质
【点评】
本题为物质回收的实验综合题，结合金属置换、实验基本操作、物质检验等知识点，需明确各步操作的反应原理和目的，考查学生的实验分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题目的是从含$\ce{FeSO_{4}}$和$\ce{CuSO_{4}}$的废液中回收$\ce{Cu}$并制取$\ce{FeSO_{4}·7H_{2}O}$。解题思路：（1）选择金属X时，需置换出$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$且不引入新杂质，结合最终产物为$\ce{FeSO_{4}}$确定X；（2）操作a、b为分离固体和液体的过滤操作，回忆过滤的仪器和玻璃棒作用；（3）检验稀硫酸过量，利用酸与活泼金属反应产生气体的性质；（4）加热时$\ce{Cu}$易与氧气反应，且生成的$\ce{FeSO_{4}}$来自原废液、置换反应及过量铁与硫酸的反应，据此分析。
【解析】
（1）要置换$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$，且最终得到$\ce{FeSO_{4}}$，不能引入新杂质，金属X选$\ce{Fe}$（若选$\ce{Zn}$会引入$\ce{Zn^{2+}}$，选$\ce{Cu}$无法置换$\ce{CuSO_{4}}$中的$\ce{Cu}$），故答案为c；
（2）操作a、b均为过滤操作，所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；过滤时玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出；
（3）稀硫酸过量时，溶液中含$\ce{H^{+}}$，加入铁粉会发生反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$，若观察到有气泡产生，证明稀硫酸过量；
（4）加热干燥时，$\ce{Cu}$与空气中的$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{CuO}$，化学方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，故所得$\ce{Cu}$不纯；另外，加入的$\ce{Fe}$与$\ce{CuSO_{4}}$反应生成$\ce{FeSO_{4}}$，过量的$\ce{Fe}$与稀硫酸反应也生成$\ce{FeSO_{4}}$，因此产品中$\ce{FeSO_{4}}$质量大于原废液中的。
【答案】
（1）c；（2）漏斗；引流；（3）铁粉后产生气体（合理即可）；（4）$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$；大于
【知识点】
金属活动性、过滤操作、酸的性质
【点评】
本题为物质回收的实验综合题，结合金属置换、实验基本操作、物质检验等知识点，需明确各步操作的反应原理和目的，考查学生的实验分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
1. (2024·菏泽成武一模改编)电子废弃物中一般含有铝、铁、金、银、铜等。某班同学对从废旧电子设备中回收得到金属的过程进行探究，流程如图。
(1)“后续处理”是指:将“以金属为主的颗粒”放入硫酸溶液中溶解浸泡一段时间,过滤,将金属沉淀物用纯水冲洗,将得到的纯度较高的贵金属单体,继续放入王水中浸泡12 h,获得重金属沉淀物,再度过滤,取滤渣,将过滤后的滤渣进行熔炼提纯,得到重金属。用硫酸浸泡可除去废旧电子设备中的
A. 硫酸锌溶液
B. 稀盐酸
C. 浓硝酸和浓盐酸的混合物
D. 稀硫酸
(2)你认为从废旧电子设备中回收金属的意义是
(1)“后续处理”是指:将“以金属为主的颗粒”放入硫酸溶液中溶解浸泡一段时间,过滤,将金属沉淀物用纯水冲洗,将得到的纯度较高的贵金属单体,继续放入王水中浸泡12 h,获得重金属沉淀物,再度过滤,取滤渣,将过滤后的滤渣进行熔炼提纯,得到重金属。用硫酸浸泡可除去废旧电子设备中的
铝、铁
等金属,请写出一个与之相关的化学反应的化学方程式:2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑(或Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑)
。下列物质最可能是“王水”的是C
(填字母)。A. 硫酸锌溶液
B. 稀盐酸
C. 浓硝酸和浓盐酸的混合物
D. 稀硫酸
(2)你认为从废旧电子设备中回收金属的意义是
节约金属资源,减少污染,保护环境
。答案
1. (1) 铝、铁 2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑(或Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑) C
(2) 节约金属资源,减少污染,保护环境
(2) 节约金属资源,减少污染,保护环境
解析
【分析】
本题围绕废旧电子设备回收金属的流程，考查金属活动性顺序的应用、常见化学试剂的成分及金属资源回收的意义。解题思路：（1）根据金属活动性顺序，氢前金属能与稀硫酸反应，氢后金属不能，据此判断硫酸浸泡除去的金属；结合王水的组成常识选择对应选项；（2）从资源利用和环境保护角度分析回收金属的意义。
【解析】
（1）在金属活动性顺序中，铝、铁位于氢之前，能与稀硫酸发生反应，而金、银、铜位于氢之后，不与稀硫酸反应，因此用硫酸浸泡可除去铝、铁等金属；相关反应的化学方程式如铝与硫酸反应：$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}↑}$，或铁与硫酸反应：$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$。王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合的混合物，可溶解金等贵金属，因此选C。
（2）从废旧电子设备中回收金属，既能节约有限的金属资源，又能减少电子废弃物对环境的污染，实现资源的循环利用。
【答案】
(1) 铝、铁；$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}↑}$（或$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$）；C
(2) 节约金属资源，减少环境污染（合理即可）
【知识点】
金属的化学性质；金属资源的保护
【点评】
本题结合实际生产流程，考查金属活动性顺序的应用和资源回收的意义，侧重基础知识点的应用，难度适中，需要学生掌握金属与酸的反应规律，了解常见化学试剂的组成，同时树立资源保护的意识。
【难度系数】
0.5
本题围绕废旧电子设备回收金属的流程，考查金属活动性顺序的应用、常见化学试剂的成分及金属资源回收的意义。解题思路：（1）根据金属活动性顺序，氢前金属能与稀硫酸反应，氢后金属不能，据此判断硫酸浸泡除去的金属；结合王水的组成常识选择对应选项；（2）从资源利用和环境保护角度分析回收金属的意义。
【解析】
（1）在金属活动性顺序中，铝、铁位于氢之前，能与稀硫酸发生反应，而金、银、铜位于氢之后，不与稀硫酸反应，因此用硫酸浸泡可除去铝、铁等金属；相关反应的化学方程式如铝与硫酸反应：$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}↑}$，或铁与硫酸反应：$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$。王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合的混合物，可溶解金等贵金属，因此选C。
（2）从废旧电子设备中回收金属，既能节约有限的金属资源，又能减少电子废弃物对环境的污染，实现资源的循环利用。
【答案】
(1) 铝、铁；$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}=Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}↑}$（或$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}↑}$）；C
(2) 节约金属资源，减少环境污染（合理即可）
【知识点】
金属的化学性质；金属资源的保护
【点评】
本题结合实际生产流程，考查金属活动性顺序的应用和资源回收的意义，侧重基础知识点的应用，难度适中，需要学生掌握金属与酸的反应规律，了解常见化学试剂的组成，同时树立资源保护的意识。
【难度系数】
0.5
