Question

7．某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物（主要是氧化铁），工业上以该废渣为原料生产CuSO₄•5H₂O晶体的流程如下：

参考资料：CuS常温下不和稀酸不发生反应；
（1）操作I的名称为过滤，由操作I得到的滤液中含有的溶质为H₂SO₄、Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（2）写出滤渣A和氧气反应的化学方程式2CuS+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂；
（3）由固体E得到溶液F的过程通常需要加热，其作用是加快反应速率，写出该步反应化学方程式CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（4）操作II包括的步骤有加热浓缩、降温结晶、过滤．
（5）上述过程中可以循环利用的物质是H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）根据过滤可以将不溶性固体和溶液分离，硫酸会与铁和氧化铁反应，CuS常温下不和稀酸不发生反应进行分析；
（2）根据硫化铜和氧气在高温的条件下生成氧化铜和二氧化硫进行分析；
（3）根据通常情况下，升高温度可以加快反应速率，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水进行分析；
（4）根据从溶液中得到晶体的方法是：加热浓缩、降温结晶、过滤进行分析；
（5）根据既是反应物，也是生成物的可以循环使用进行分析．

解答 解：（1）过滤可以将不溶性固体和溶液分离，所以操作I的名称为：过滤，硫酸会与铁和氧化铁反应，CuS常温下不和稀酸不发生反应，加入的硫酸是过量的，所以由操作I得到的滤液中含有的溶质为：H₂SO₄、Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（2）硫化铜和氧气在高温的条件下生成氧化铜和二氧化硫，化学方程式为：2CuS+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂；
（3）通常情况下，升高温度可以加快反应速率，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（4）从溶液中得到晶体的方法是：加热浓缩、降温结晶、过滤；
（5）通过分析题中的反应原理可知，硫酸可以循环使用．
故答案为：（1）过滤，H₂SO₄、Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（2）2CuS+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂；
（3）加快反应速率，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（4）降温结晶；
（5）H₂SO₄．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．