Question

8．廢棄金屬隨意丟棄不但造成資源浪費(fèi)，還會(huì)造成有毒金屬對(duì)環(huán)境的污染．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了從含有鉻（Cr）、銅、鐵的廢棄合金中回收銅，并生產(chǎn)硫酸銅晶體，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，并展開實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你共同參與：

（1）興趣小組的同學(xué)查找資料得知如下化學(xué)反應(yīng)：Cr+FeSO₄═CrSO₄+Fe，該反應(yīng)的基本類型屬于置換反應(yīng)（填“化合、分解、置換、復(fù)分解”）．
（2）金屬C是Cr；金屬B的硫酸鹽的名稱是硫酸亞鐵；金屬A在日常生活中的一種用途是做導(dǎo)線．
（3）A、B、C三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋築＞C＞A．
（4）寫出步驟①中任意一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（5）興趣小組同學(xué)利用提純的金屬銅制備硫酸晶體，設(shè)計(jì)了以下兩種方案：
方案甲：2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$  2CuO     CuO+H₂SO₄（稀）═CuSO₄+H₂O
方案乙：Cu+2H₂So₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
請(qǐng)從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的角度分析，甲方案（選填“甲”或“乙”）更好，優(yōu)點(diǎn)有：
①硫酸的利用率高；②不產(chǎn)生SO₂污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)分析反應(yīng)的類型；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序、實(shí)驗(yàn)的目的和操作過程進(jìn)行分析解答；
（3）根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論；
（4）根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（5）根據(jù)方案一中反應(yīng)條件是常溫，反應(yīng)物是稀硫酸，方案二中反應(yīng)物是濃硫酸，反應(yīng)條件是加熱進(jìn)行分析

解答 解：（1）在反應(yīng)Cr+FeSO₄═CrSO₄+Fe中，一種單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成了另一種單質(zhì)與另一種化合物，屬于置換反應(yīng)；
（2）由題意可知，Cr的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，都位于氫前，因此Cr和Fe都能和稀硫酸反應(yīng)分別產(chǎn)生硫酸鉻和硫酸亞鐵，在向混合液中加入B，能夠置換出C，因此B是鉻，
C是鐵，A是銅，銅可以做導(dǎo)線；
（3）根據(jù)（1）和（2）的分析可知三種金屬活動(dòng)性順序按強(qiáng)到弱為Cr、Fe、Cu；
（4）步驟①中的一個(gè)反應(yīng)可以是：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（5）乙方案中放出的有毒氣體二氧化硫會(huì)造成對(duì)空氣的污染，因此，從保護(hù)環(huán)境的角度來看，乙方案就不夠合理；根據(jù)生成硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看到，生成相同物質(zhì)的量的硫酸銅，消耗硫酸的物質(zhì)的量乙方案也是甲方案有兩倍，因此從節(jié)約原料的角度來看，乙方案也不夠合理．
故答案為：（1）置換；
（2）Cr，硫酸亞鐵，做導(dǎo)線；
（3）B＞C＞A；
（4）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（5）甲，SO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，依據(jù)題目的要求結(jié)合反應(yīng)原理分析即可；分析一個(gè)反應(yīng)的可行性要從多方面分析，如從反應(yīng)的可行性，環(huán)保安全，操作簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)節(jié)能方面考慮．