Question

某科学实验小组为了除去混在N₂中的O₂，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑． 在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案．

请分析以上材料，回答：
（1）乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是______．两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是______（写出一种即可）．
（2）若采用甲乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量______（填“＜”，“＞”或“=”）铜丝网b的质量．两方案发生的化学反应类型______（填“相同”或“不同”）．
（3）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理．他们采取加入铁粉的方法处理废液．加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为．______．

Answer 1

【答案】分析：由于一氧化碳具有还原性，因此可以把铜丝表面的氧化铜还原生成铜，而稀酸可以和铜丝表面的氧化铜反应而不和铜反应，因此都可以达到除去氧化铜的目的；但是在加热条件下，铜能够和酸发生反应，这是体现的不是酸的酸性，而是强氧化性．但一氧化碳有毒，因此必须对尾气处理；铁和稀酸反应生成的是亚铁盐，利用以上有关的知识点可解决此题．
解答：解：（1）由于金属铜是不活泼金属，不和稀酸发生反应，但氧化铜可以和稀酸反应，因此可以选择稀盐酸或稀硫酸除去铜丝表面的氧化铜；用一氧化碳还原氧化铜需要制取一氧化碳，而且一氧化碳是一种有毒的气体，实验时必须对装置进行尾气处理，
故答案为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；没有对尾气进行处理（其他合理答案也可）
（2）由于一氧化碳和氧化铜反应时把氧化铜转化成了金属铜，而稀酸和氧化铜在加热反应时生成了可溶性的铜盐，同时在受热添加下铜也能够和酸发生反应从而消耗了原铜网上的一部分铜，所以铜网a大于铜网b；依据反应类型的特征可知：一氧化碳还原氧化铜不属于四种基本反应类型，氧化铜与硫酸的反应是复分解反应．
故答案为：＞；不同．
（3）由于烧杯中的有腐蚀性的液体中有剩余的稀酸和生成的硫酸铜，而Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，由于铁粉是足量的，因此充分反应后得到的溶液中溶质只有硫酸亚铁．
故答案为：硫酸亚铁．
点评：本题难度不是很大，主要考查了酸的有关的化学性质，以及一氧化碳有关的化学性质，属于基础性实验设计考查题．