专题02 金属回收流程图推断
掌握氧化铜和硫酸铜回收铜的流程及涉及的方程式
结合题干情况合理选择试剂
3 理解试剂过量的原因
题型一 FeSO4和CuSO4的废液，中回收金属铜和硫酸亚铁晶体
1.废液（FeSO4和CuSO4）中加过量铁，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，
过滤，滤渣（Cu，Fe），加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
滤液FeSO4溶液，蒸发浓缩，降温结晶，过滤，得到FeSO4晶体
【典型例题】
例1．（2021·上海普陀·二模）实验室某废液中只含有硫酸铜和硫酸锌，为回收铜，设计实验如下。有关说法正确的是A．Ⅰ和Ⅱ中反应的基本类型不同B．Y和Z中所含溶质的种类相同C．Ⅰ中的锌用镁代替可以达到实验目的D．Ⅱ中加入一定量稀硫酸后，不再有气泡产生，此时稀硫酸已过量例2.（2021·上海市延安初级中学九年级月考）实验室里收集了一些溶质为FeSO4和CuSO4的废液，欲从中回收金属铜和硫酸亚铁溶液，设计了如下方案：（1）FeSO4中金属元素的化合价为______________。（2）步骤Ⅰ加入过量X的目的是______________，有关反应的化学方程式是______________。（3）步骤Ⅱ中所加试剂Y的名称是______________。（4）操作a和b的名称是______________，所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____________。（5）上述步骤_________（选填步骤编号）所包含的反应体现铁的活动性比铜强。（6）滤液经过降温结晶得到FeSO4晶体，步骤Ⅱ中过量的Y是否会影响FeSO4晶体的纯度？请说明理由_____________。题型二 氧化铜等中铜的回收
1.样品（氧化铜，杂质）中加入过量酸（H2SO4），氧化铜与酸反应
原理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
2.过滤，滤液（H2SO4，CuSO4）中加过量铁或锌或镁，，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4， 反应2 Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
3.过滤，滤渣（Cu，Fe），方法1:加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
方法2:加入过量CuSO4溶液
原理： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
【典型例题】
例1．（2022·上海金山·统考二模）某废弃物中可能有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收铜，取样品进行如下图实验。
(1)步骤Ⅰ中氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式为______。
(2)固体B中的物质是______，步骤Ⅲ中产生的现象是______。
(3)若溶液C中只含一种溶质，该溶质为______，则样品的成分是______，w的值为______。（用m和n的代数式表示）
【答案】(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(2) Zn、Cu 有气泡产生
(3) ZnSO4 Cu、CuO、Zn
例2（2022·上海松江·统考二模）某固体样品含铜、氧化铜和铁，分别取a克该样品进行实验并回收铜，设计方案如下：
【方案一】
【方案二】
(1)两方案中操作的名称是_________。
(2)写出方案二中通入氢气发生反应的化学方程式________，反应类型是_______。
(3)实验测得两方案中得到的铜相等(m=n)，则滤液X的溶质成分是_______。
例3．（2022·上海虹口·统考二模）某小组同学如图所示进行碳的性质实验。
(1)A中反应的化学方程式是___________； B中的实验现象是___________。
(2)加热至不再有气体产生后停止加热，冷却，剩余固体（M）中仍有少量黑色固体。为回收铜，进行如下实验。
I剩余固体M的成分是___________；甲溶液的溶质是___________；步骤III的目的是___________。II分析：理论上，上述实验回收得到铜的质量（x）与原试管A中氧化铜所含铜元素质量（y）的大小关系并说明理由。___________
题型三：含铜废料中铜的回收
1 含铜废料灼烧，Cu转变为CuO
原理 2Cu+O2_2CuO
2样品（氧化铜与杂质）中加入过量酸（H2SO4），氧化铜与酸反应
原理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
3过滤，滤液（H2SO4，CuSO4）中加过量铁或锌或镁，，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4， 反应2 Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
4过滤，滤渣（Cu，Fe），方法1:加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
方法2:加入过量CuSO4溶液
原理： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
5过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
【典型例题】
例1．回收含铜废料中的铜（杂质不溶于水，也不溶于酸），实验流程如下。有关说法错误的是
A. “灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B. “还原”过程中气泡不再生成时，说明铁屑足量
C. 滤液X中的溶质为FeSO4、H2SO4
D. 将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中充分反应后，过滤可以得到Cu
例2 某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些单质，其中Cu约占10.3%、Zn约占5.0%、S约占1.2%．现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示（锌在空气中加热会生成氧化锌，氧化锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和水）：
产生废气A的化学反应方程式是（17）；
溶液D中含有的溶质是（18），甲是（19），气体C是 （20）；
有人认为若步骤①中空气不足量，会导致锌的回收率降低，你认为是否正确？（21）
（填“正确”或“不正确”），理由是（22）。
题型四：Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，回收Ag：
废液中加过量Cu
原理：
2过滤，滤渣（铜和银）中，加入过量AgNO3
原理：
【典型例题】
例1．（2021·上海·中考真题）某班级研究铁、铜、银的金属活动性，并回收Ag。①判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_______；②Cu与AgNO3反应的化学方程式_______；Fe与Cu(NO3)2反应后，Fe 表面析出_______色固体；③现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，目的回收Ag：ⅰ.滤液A的溶质是_______；步骤Ⅲ中加入足量AgNO3溶液的目的是_______；何确定滤液C中有AgNO3，应选_______溶液；ⅱ.若将步骤Ⅰ中的amolCu改为amolFe，最终得到Ag的质量是否会改变，请说明理由：____。
1．（2022·上海宝山·统考二模）某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示：
请回答下列问题：
① 工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 （25） 。
② 过量盐酸的作用是 （26） 。
③ 溶液甲中的溶质是 （27） （用化学式表示）。
④ 完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2 （28） == 4Fe(OH)3
⑤ 能证明金属活动性Fe>Cu的过程是 （29） （填①-⑤）。
⑥ 溶液丙能否直接排放？请说明理由 （30） 。
2（2022·上海静安·统考二模）铜片生锈后表面会附着一层绿色物质，成分是铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]。
①铜绿在加热条件下分解为氧化铜、水和二氧化碳。反应的化学方程式是________________________，该反应的基本反应类型是________________，用图1装置验证反应产物，反应中甲处的现象是________________________________________。
②铜绿能与稀硫酸反应产生硫酸铜、水和二氧化碳。可以用两种不同方法从久置的铜片中回收铜（图 2）。
步骤a发生反应的化学方程式是________________________。固体B是________（填化学式），步骤c加入过量铁粉发生反应的化学方程式是________________________，步骤b加入适量稀硫酸的目的是 ________________________。如同一久置铜片分别通过方法一和方法二得到铜，得到铜的质量：方法一________（选填“大于”“等于”或“小于”）方法二。
3 电缆生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体。先将含铜废料粉碎，再按如下设计方案处理：
查阅资料得知：（1）在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜。反应的化学方程式：2Cu +2H2SO4 +O22CuSO4 +2H2O。（2）硫酸亚铁晶体的溶解度随着温度升高而增大（在一定温度范围内）。
① 写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 （12） ；
② 蓝色溶液A中溶质的成分是 （13） （填化学式）；
③ 该方案中应该加入略过量的铁粉，过量的目的是 （14） ；从固体C中获得纯净的铜，操作(Ⅱ)的具体处理方法是 （15） ；
④ 浅绿色溶液B经一系列操作[操作(Ⅰ)]可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，该系列操作的顺序
为 （16） （用编号a、b、c表示）→洗涤干燥。
冷却结晶 b．过滤 c．加热浓缩专题02 金属回收流程图推断
掌握氧化铜和硫酸铜回收铜的流程及涉及的方程式
结合题干情况合理选择试剂
3 理解试剂过量的原因
题型一 FeSO4和CuSO4的废液，中回收金属铜和硫酸亚铁晶体
1.废液（FeSO4和CuSO4）中加过量铁，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，
过滤，滤渣（Cu，Fe），加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
滤液FeSO4溶液，蒸发浓缩，降温结晶，过滤，得到FeSO4晶体
【典型例题】
例1．（2021·上海普陀·二模）实验室某废液中只含有硫酸铜和硫酸锌，为回收铜，设计实验如下。有关说法正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中反应的基本类型不同
B．Y和Z中所含溶质的种类相同
C．Ⅰ中的锌用镁代替可以达到实验目的
D．Ⅱ中加入一定量稀硫酸后，不再有气泡产生，此时稀硫酸已过量
【答案】C
【解析】
A、Ⅰ中锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，Ⅱ中硫酸和锌生成硫酸锌和氢气都属于置换反应，A错误。
B、Ⅰ中锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，滤液Y中含有硫酸锌，Ⅱ中硫酸和锌生成硫酸锌和氢气，因为硫酸过量滤液Z中含有硫酸锌和稀硫酸，溶质种类不同，B错误。
C、镁和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，过量的镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，Ⅰ中的锌用镁代替可以达到实验目的，C正确。
D、Ⅱ中加入一定量稀硫酸后，不再有气泡产生，此时可能是稀硫酸不足，不一定是过量，D错误。
故选：C
例2.（2021·上海市延安初级中学九年级月考）实验室里收集了一些溶质为FeSO4和CuSO4的废液，欲从中回收金属铜和硫酸亚铁溶液，设计了如下方案：
（1）FeSO4中金属元素的化合价为______________。
（2）步骤Ⅰ加入过量X的目的是______________，有关反应的化学方程式是______________。
（3）步骤Ⅱ中所加试剂Y的名称是______________。
（4）操作a和b的名称是______________，所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____________。
（5）上述步骤_________（选填步骤编号）所包含的反应体现铁的活动性比铜强。
（6）滤液经过降温结晶得到FeSO4晶体，步骤Ⅱ中过量的Y是否会影响FeSO4晶体的纯度？请说明理由_____________。
【答案】+2价 将硫酸铜完全反应 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 稀硫酸 过滤 玻璃棒 Ⅰ、Ⅱ 不会，理由是硫酸常温下是液体，不会以晶体析出，因为它会与水互溶
【解析】
（1）FeSO4中硫酸根的化合价为-2价，根据化合物里正负化合价代数和为0，铁元素的化合价为+2价，故填：+2价；
（2）由于需要将铜离子转化为铜单质，而溶液还必须为硫酸亚铁，即不能引入新的杂质，所以过量X是铁，加入铁的目的是将硫酸铜完全反应；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填：将硫酸铜完全反应；Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（3）由于加入过量的铁，反应生成铜，金属A是铁和铜，所以步聚Ⅱ中所加试剂Y的名称是稀硫酸，故填：稀硫酸；
（4）操作a和b能将固液分开，操作名称是过滤，所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故填：过滤；玻璃棒；
（5）步骤Ⅰ所包含的反应铁能将铜从其盐溶液中置换出来，体现铁的活动性比铜强；步骤Ⅱ中是铁与硫酸反应而铜和稀硫酸不反应，体现铁的活动性比铜强；步骤Ⅲ是物理变化，不能体现铁的活动性比铜强，故填：Ⅰ、Ⅱ；
（6）不会，理由是硫酸常温下是液体，不会以晶体析出，因为它会与水互溶，故填：不会，理由是硫酸常温下是液体，不会以晶体析出，因为它会与水互溶。
题型二 氧化铜等中铜的回收
1.样品（氧化铜，杂质）中加入过量酸（H2SO4），氧化铜与酸反应
原理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
2.过滤，滤液（H2SO4，CuSO4）中加过量铁或锌或镁，，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4， 反应2 Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
3.过滤，滤渣（Cu，Fe），方法1:加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
方法2:加入过量CuSO4溶液
原理： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
【典型例题】
例1．（2022·上海金山·统考二模）某废弃物中可能有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收铜，取样品进行如下图实验。
(1)步骤Ⅰ中氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式为______。
(2)固体B中的物质是______，步骤Ⅲ中产生的现象是______。
(3)若溶液C中只含一种溶质，该溶质为______，则样品的成分是______，w的值为______。（用m和n的代数式表示）
【答案】(1)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(2) Zn、Cu 有气泡产生
(3) ZnSO4 Cu、CuO、Zn
【解析】(1)
步骤Ⅰ中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
(2)
铜和稀硫酸不反应，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；固体粉末加入过量的稀硫酸，则溶液A中可能有硫酸镁、硫酸锌、稀硫酸、硫酸铜，再加入过量的锌粉，锌可以置换出硫酸铜中的铜，锌可以与稀硫酸反应生成氢气，则固体B为置换出来的铜和过量的锌；
步骤Ⅲ加入稀硫酸，过量的锌会与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故实验现象为有气泡产生；
(3)
若溶液C中只含一种溶质，该溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I中加入稀硫酸产生气泡，说明固体样品中一定有锌，图中已告知有铜，那么溶液A中的硫酸铜来自样品中的氧化铜，故则样品的成分是Cu、CuO、Zn；
根据步骤III得到的铜的质量全部来自于氧化铜，故氧化铜的质量为：，样品中铜的质量为ng，则锌的质量为（m-n-n）g=(m-2n)g，根据反应方程式：
解得
故w的值为。
例2（2022·上海松江·统考二模）某固体样品含铜、氧化铜和铁，分别取a克该样品进行实验并回收铜，设计方案如下：
【方案一】
【方案二】
(1)两方案中操作的名称是_________。
(2)写出方案二中通入氢气发生反应的化学方程式________，反应类型是_______。
(3)实验测得两方案中得到的铜相等(m=n)，则滤液X的溶质成分是_______。
【答案】(1)过滤
(2) 置换反应
(3)硫酸亚铁、硫酸
【解析】
(1)两方案中操作后均得到固体和滤液，实现了固液分离，为过滤操作，故填：过滤；
(2)氢气与氧化铜加热生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为，该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，故填：，置换反应；
(3)由分析可知：根据实验测得两方案中得到的铜相等(m=n)，说明样品中的氧化铜全部转化为了铜，则滤液X的溶质成分是生成的硫酸亚铁和过量的硫酸，故填：硫酸亚铁、硫酸。
例3．（2022·上海虹口·统考二模）某小组同学如图所示进行碳的性质实验。
(1)A中反应的化学方程式是___________； B中的实验现象是___________。
(2)加热至不再有气体产生后停止加热，冷却，剩余固体（M）中仍有少量黑色固体。为回收铜，进行如下实验。
I剩余固体M的成分是___________；甲溶液的溶质是___________；步骤III的目的是___________。II分析：理论上，上述实验回收得到铜的质量（x）与原试管A中氧化铜所含铜元素质量（y）的大小关系并说明理由。___________
【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊
(2) 铜和氧化铜 H2SO4 除去过量的铁并回收铜 x>y；根据质量守恒，上述实验回收得到铜的质量等于原试管A中氧化铜所含铜元素质量和步骤III中加入硫酸铜反应生成铜元素的质量和
【解析】(1)
碳和氧化铜在高温下生成铜和二氧化碳，；生成的二氧化碳气体可以使澄清石灰水变浑浊，故B中现象为澄清石灰水变浑浊；
(2)
剩余固体加入过量甲得到蓝色溶液，甲可以为硫酸，硫酸和铜不反应、和氧化铜生成硫酸铜和水，A为不反应的铜、B含有生成的硫酸铜和过量稀硫酸，说明M中含有铜和氧化铜；B加入过量铁，铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁、和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，得到滤渣C中含有铜和铁，C加入过量硫酸铜，铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁；
由分析可知：
I剩余固体M的成分是铜和氧化铜；甲溶液的溶质是H2SO4；步骤III的目的是除去过量的铁并回收铜。
根据质量守恒，上述实验回收得到铜的质量等于原试管A中氧化铜所含铜元素质量和步骤III中加入硫酸铜反应生成铜元素的质量和，故理论上，上述实验回收得到铜的质量（x）与原试管A中氧化铜所含铜元素质量（y）的大小关系为x>y。
题型三：含铜废料中铜的回收
1 含铜废料灼烧，Cu转变为CuO
原理 2Cu+O2_2CuO
2样品（氧化铜与杂质）中加入过量酸（H2SO4），氧化铜与酸反应
原理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
3过滤，滤液（H2SO4，CuSO4）中加过量铁或锌或镁，，与硫酸铜发生反应
原理：反应1. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4， 反应2 Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
4过滤，滤渣（Cu，Fe），方法1:加入过量酸（H2SO4），
原理：Cu与H2SO4，不反应， Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
方法2:加入过量CuSO4溶液
原理： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
5过滤，滤渣洗涤，干燥，得到纯净的Cu
【典型例题】
例1．回收含铜废料中的铜（杂质不溶于水，也不溶于酸），实验流程如下。有关说法错误的是
A. “灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B. “还原”过程中气泡不再生成时，说明铁屑足量
C. 滤液X中的溶质为FeSO4、H2SO4
D. 将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中充分反应后，过滤可以得到Cu
答案B。
解析：解：A、含铜废料灼烧即铜与空气在的氧气反应生成黑色的氧化铜，即主要目的是将Cu转变为CuO。A正确。
B、酸溶是氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，是复分解反应；还原是铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，是置换反应。B错。
C、酸溶是氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，过滤得到硫酸铜溶液；还原是铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，再次过滤，则滤液X中的溶质为硫酸亚铁，C正确。
D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铜不与稀硫酸反应，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，充分反应后过滤得铜，D正确。
故选：B。
例2 某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些单质，其中Cu约占10.3%、Zn约占5.0%、S约占1.2%．现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示（锌在空气中加热会生成氧化锌，氧化锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和水）：
产生废气A的化学反应方程式是（17）；
溶液D中含有的溶质是（18），甲是（19），气体C是 （20）；
有人认为若步骤①中空气不足量，会导致锌的回收率降低，你认为是否正确？（21）
（填“正确”或“不正确”），理由是（22）。
答案：①S+O2点燃SO2;
②硫酸、硫酸铜、硫酸锌，锌，氢气；
③不正确；由于稀硫酸过量，Zn和ZnO都能转化为ZnSO4,，不影响锌的回收率
解析：解：①烟泥中存在单质硫，在空气中加热时会产生二氧化硫，二氧化硫是常见的空气污染物
②固体B中含有氧化锌与氧化铜，两者均能和硫酸反应，生成硫酸铜及硫酸锌两种新的溶质，由于反应中硫酸过量所以溶液中还存在剩余的硫酸.故溶液D中含有的溶质有，加入甲物质后生成硫酸锌、铜，因此加入的甲物质为锌，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，和硫酸反应生成氢气，故甲为锌，气体C为氢气.
③由分离过程可以看出，不管锌在第一步中是否被完全氧化，在第二步中都会完全转化为硫酸锌，也就是最终锌完全转化为硫酸锌，因而不会影响锌的回收.
题型四：Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，回收Ag：
废液中加过量Cu
原理：
2过滤，滤渣（铜和银）中，加入过量AgNO3
原理：
【典型例题】
例1．（2021·上海·中考真题）某班级研究铁、铜、银的金属活动性，并回收Ag。
①判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_______；
②Cu与AgNO3反应的化学方程式_______；Fe与Cu(NO3)2反应后，Fe 表面析出_______色固体；
③现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液，目的回收Ag：
ⅰ.滤液A的溶质是_______；步骤Ⅲ中加入足量AgNO3溶液的目的是_______；何确定滤液C中有AgNO3，应选_______溶液；
ⅱ.若将步骤Ⅰ中的amolCu改为amolFe，最终得到Ag的质量是否会改变，请说明理由：____。
【答案】铁(Fe) 红 硝酸亚铁和硝酸铜 使滤渣B中的铜完全反应，得到纯净的银 稀盐酸 不会改变，因为假设步骤Ⅰ中加入的amolFe和足量的硝酸铜反应，会生成amolCu，那么 后续反应就和原来的amol略过量的Cu一样了，置换出银肯定是2amol
【解析】
①在金属活动性顺序里，铁排在铜、银之前，故金属活动性最强的是Fe；；
②铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，该反应的化学方程式为：；；
铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁表面析出红色固体；；
③i.在金属活动顺序中铜排在铁之后，银之前。加入稍过量铜，铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜，所以滤液A中溶质为硝酸铜和硝酸亚铁；
滤渣B中有银和稍过量的Cu，步骤Ⅲ加入足量硝酸银，将铜反应成硝酸铜；
硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸。滤液C中一定有硝酸铜，是否有硝酸银，用盐酸检验，若有白色沉淀，则含硝酸银，反之不含。
ii.如果把amolCu改为amolFe，首先依然会把混合废液中的Ag全部置换出来，额外还有一部分Cu也进入滤渣B，滤渣B中加入足量硝酸银，Cu又把Ag置换出来。
铁与硝酸铜：，1molFe置换1molCu，铁和硝酸银：，1molFe置换2molAg，铜和硝酸银：1molCu置换2molAg，铜和铁是等效的。所以最终都得到2molAg；
1．（2022·上海宝山·统考二模）某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示：
请回答下列问题：
① 工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 （25） 。
② 过量盐酸的作用是 （26） 。
③ 溶液甲中的溶质是 （27） （用化学式表示）。
④ 完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2 （28） == 4Fe(OH)3
⑤ 能证明金属活动性Fe>Cu的过程是 （29） （填①-⑤）。
⑥ 溶液丙能否直接排放？请说明理由 （30） 。
答案．（25）Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu
（26）将铁完全转化为FeCl2
（27）FeCl2、NaCl
（28）H2O
（29）①②
（30）不能直接排放，溶液丙中含氢氧化钠，会污染环境
解析：
①工厂废液中加入过量A（铁），铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu
②过量盐酸的作用是使铁完全反应。
③溶液甲中的溶质是没有反应的NaCl、反应生成的 FeCl2
④反应前后原子种类和个数都不变，步骤④的化学方程式：44Fe(OH)2+O2+2H2O-4Fe(OH)3
⑤能证明金属活动性Fe>Cu的过程是①（铁能和氯化铜反应）②（铁能和稀盐酸反应，铜不能和稀盐酸反应）。
故答案为：①②。
⑥溶液丙不能直接排放，理由是丙中含有氢氧化钠，直接排放污染环境。
故答案为：不能，是因为丙中含有氢氧化钠，直接排放污染环境。
2（2022·上海静安·统考二模）铜片生锈后表面会附着一层绿色物质，成分是铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]。
①铜绿在加热条件下分解为氧化铜、水和二氧化碳。反应的化学方程式是________________________，该反应的基本反应类型是________________，用图1装置验证反应产物，反应中甲处的现象是________________________________________。
②铜绿能与稀硫酸反应产生硫酸铜、水和二氧化碳。可以用两种不同方法从久置的铜片中回收铜（图 2）。
步骤a发生反应的化学方程式是________________________。固体B是________（填化学式），步骤c加入过量铁粉发生反应的化学方程式是________________________，步骤b加入适量稀硫酸的目的是 ________________________。如同一久置铜片分别通过方法一和方法二得到铜，得到铜的质量：方法一________（选填“大于”“等于”或“小于”）方法二。
答案：.①Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑；分解反应；固体表面由绿色变为黑色
②CO+CuOCu+CO2；Fe、Cu；Fe+CuSO4==Cu+FeSO4；除去过量的铁粉；等于
解析：解：（1）铜绿在加热条件下分解为氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式是：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑，该反应的基本反应类型是分解反应；
（2）碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜、水和二氧化碳，碱式碳酸铜是绿色，氧化铜是黑色粉末，所以用如图1装置验证反应产物，反应中甲处的现象是：固体表面由绿色变成黑色；
（3）步骤a发生的反应是氧化铜和一氧化碳在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式是：CuO+CO=Cu+CO2，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入的铁粉是过量的，所以固体B是Fe、Cu;步骤c加入过量铁粉发生反应的化学方程式是：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,步骤b加入适量稀硫酸的目的是：除去过量的铁粉；样品中的铜元素最终完全转化到铜中，所以如图一久置铜片分别通过方法一和方法二得到铜，得到铜的质量：方法一等于方法二。
3 电缆生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体。先将含铜废料粉碎，再按如下设计方案处理：
查阅资料得知：（1）在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜。反应的化学方程式：2Cu +2H2SO4 +O22CuSO4 +2H2O。（2）硫酸亚铁晶体的溶解度随着温度升高而增大（在一定温度范围内）。
① 写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 （12） ；
② 蓝色溶液A中溶质的成分是 （13） （填化学式）；
③ 该方案中应该加入略过量的铁粉，过量的目的是 （14） ；从固体C中获得纯净的铜，操作(Ⅱ)的具体处理方法是 （15） ；
④ 浅绿色溶液B经一系列操作[操作(Ⅰ)]可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，该系列操作的顺序
为 （16） （用编号a、b、c表示）→洗涤干燥。
冷却结晶 b．过滤 c．加热浓缩
答案
（1）过滤；②CuSO4、H2SO4；③使CuSO4、H2SO4完全反应；将所得固体C用稀硫酸酸洗后过滤再洗涤、干燥；④c→a→b
解析：
（1）由于步骤中分离得到蓝色溶液A的操作M是得到蓝色溶液和滤渣（滤渣，过滤得到才叫滤渣），所以为过滤（或者是固体和液体分离操作为过滤），所以操作名称是过滤；
（2）铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜，反应的化学方程式：2Cu +2H2SO4 +O22CuSO4 +2H2O。,，且为使铜完全反应，加入的稀硫酸是过量的，所以蓝色溶液A中溶质的成分是生成的硫酸铜和剩余的硫酸，对应的化学式为C CuSO4、H2SO4 ;
（3）蓝色溶液中有生成的硫酸铜和剩余的硫酸，而实验目的是回收铜和制备硫酸亚铁，所以应该将铜完全转化为单质，同时除去硫酸，所以为将两者完全除去（所以加入的药品要过量）且不引入新的杂质（所以加入的是铁），所以应该加入过量的铁。所以铁过量的目的是使CuSO4、H2SO4 完全反应（合理即可）；得到的固体C是生成的铜和剩余的铁，而实验目的是得到铜和硫酸亚铁，所以需要加入稀硫酸将铁转化硫酸亚铁然后过滤洗涤干燥得到纯净的铜。所以从固体C中获得纯净的铜，操作
（II）的具体处理方法是将所得固体C用稀硫酸酸洗后过滤再洗涤、干燥；
（4）由于“硫酸亚铁晶体的溶解度随着温度升高而增大“和最后得到是硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O），是带结晶水的化合物，所以整个得到晶体的过程温度不能高，且不能直接蒸干得到固体，所以给定的三步操作的顺序是加热浓缩、冷却结晶、过滤然后进一步用冷水洗涤或者是硫酸亚铁的饱和溶液进行洗涤干燥。所以浅绿色溶液B是经一系列操作［操作（I）］可得硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O），该系列操作的顺序为cab、洗涤干燥。
