Question

24．（2010?白云区一模）为打造空港经济，建设生态白云，我区有关部门决定重点治理辖区内的河涌和处理好工业及生活垃圾．
（1）2010年4月水利部门将从白云湖调水注入石井河，如果要检测石井河水质是否达到风景区观赏水质的标准，可用______检测水质的酸碱度，如果取回水样在实验室进行检验，请写出操作方法______．
（2）为清理某工业区电缆厂的垃圾，有关部门要求遵循“分类回收，变废为宝”的原则，其中的废电线和碎线头，绝缘皮是聚氯乙烯，线芯是铜，为回收铜，同时得到硫酸亚铁，有人设计了如下两套回收处理方案：
方案1：

方案2：

假设以上各步反应完全，并且不考虑废液处理过程，请回答以下问题：
①A、B的名称：A______；B______；
②纯铜在______中（填“金属1”或“金属2”）；
③你认为方案______更好，理由是______；
④写出方案1中两次加过量A所发生反应的化学方程式______；
⑤如果最终回收到32kg纯铜，那么所得到的硫酸亚铁的质量应该大于______kg．

Answer 1

【答案】分析：（1）溶液酸碱度是表示溶液酸碱性强弱的数值，测定时需要使用专用器材和规范的操作方法．
（2）①根据流程图分析，为从焚烧所残留的黑色固体中分离出氧化铜，需要加入的试剂；为把铜从硫酸铜溶液中提取需要加入的试剂；
②由流程图，由于在得到金属1和2前所加入试剂为过量的，分析金属1和金属2的组成成分．
③对比方案1和方案2，选择较好的方案，并说明选择的理由；
④对方案1中的过量硫酸进行分析，写出反应的化学方程式；
⑤由反应的化学方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根据金属铜的质量计算硫酸亚铁的质量．
解答：解：（1）测定溶液酸碱度时，需要使用特定的试纸--pH试纸；测定时，取一条试纸，用玻璃棒蘸取待测溶液滴在试纸上，然后与标准比色卡对比，读出颜色所代表的数；
故答案为：pH试纸；用玻璃棒蘸取水样滴在一条试纸上，再与比色卡比对确定水质的酸碱度；
（2）①铜随焚烧变成黑色氧化铜，氧化铜可溶解于酸，因此加酸溶液即可把氧化铜与其它固体分离；再考虑最后要得到硫酸亚铁，所以这里应选择稀硫酸；为把蓝色硫酸铜溶液中的铜置换出来，可选择加入活动性比铜强的金属，再考虑到后面要获得硫酸亚铁，因此这里的金属应选择铁粉；
故答案为：硫酸；铁；
②金属1是向硫酸铜溶液中加入过量铁粉所得到的，因此金属1为金属铁与铜的混合物，而非纯净的铜；金属2是向铁、铜混合物中加入过量的稀硫酸所得到的，固体中的铁全部反应，而铜不与稀硫酸反应，所以，金属2得到的为纯净的铜；
故答案为：金属2；
③方案1采取焚烧的方法，燃烧过程中产生有害气体；而方案2采取粉碎的处理方法，没有有害物质产生；因此方案2有较为明显的优势--不会造成空气污染；
故答案为：方案2；不会造成空气污染；
④方案1中第一次加入过量的硫酸是为了把黑色固体中的氧化铜完全反应，生成硫酸铜和水；而第二次加过量的稀硫酸则是为彻底除去混在铜粉中的铁，反应生成硫酸亚铁和氢气；
故选CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
⑤设同时生成硫酸亚铁的质量为x
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
64  152
32kg  x

解之得 x=76kg
故答案为：76．
点评：酸碱指示剂酚酞、石蕊等只能用来测验溶液的酸碱性；而pH试纸则是用于测定溶液酸碱度的特殊材料，通过酸碱度测定也可判断溶液酸碱性．