Question

11．某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些金属，随机取样对烟泥进行分析．由下表中的数据可知，在烟泥中含有相当量的铜、锌以及能造成污染的硫．因此从效益和环保角度出发，应考虑把铜、锌回收利用，并对硫进行适当的处理．

编号	Cu	Zn	S
1	10.3%	5.0%	1.2%
2	11.5%	4.9%	1.8%
3	12.4%	10.3%	0.9%

【设计方案】

（1）写出步骤①②中含铜元素的物质发生反应的化学方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）写出本方案中处理废气的方法（用化学方程式表示）：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O．
（3）步骤⑤中所用的操作方法是：蒸发结晶（或蒸发、浓缩、结晶）．
（4）在步骤④中，可选用试剂Zn从混合溶液A中得到铜．

Answer 1

分析 煤泥中含有的硫能与空气中的氧气反应生成二氧化硫，能形成酸雨，通入空气后，铜会与氧气反应生成氧化铜，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸过量，加入的锌粉能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸铜能与锌反应生成硫酸锌和铜，
（1）步骤①②中含铜元素的物质为氧化铜，硫酸铜；氧化铜和硫酸反应；
（2）本方案中废气是由硫和氧气发生化学反应生成的二氧化硫，有效地吸收它，最好用氢氧化钠溶液；
（3）⑤步中由硫酸铜溶液，得到其固体，需要蒸发结晶；
（4）混合溶液A为：硫酸铜和硫酸锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜．

解答 解：煤泥中含有的硫能与空气中的氧气反应生成二氧化硫，能形成酸雨，通入空气后，铜会与氧气反应生成氧化铜，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸过量，加入的锌粉能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，硫酸铜能与锌反应生成硫酸锌和铜，
（1）步骤①②中含铜元素的物质为氧化铜，硫酸铜，与反应的化学方程式为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，
故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuO； CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
（2）本方案中废气是由硫和氧气发生化学反应生成的二氧化硫，有效地吸收它，最好用氢氧化钠溶液，反应的化学方程式为2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，
故答案为：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O；
（3）⑤步中由硫酸铜溶液，得到其固体，需要蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶（或蒸发、浓缩、结晶）；
（4）混合溶液A为：硫酸铜和硫酸锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故答案答为：Zn．

点评 本题考查物质的分离、提纯，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验原理、操作的方法等知识，题目难度不大．