Question

某化学研究性小组同学提出回收含铜电缆废料中提取铜的两种方案，并向专家咨询，专家就以下几个方面与同学们展开讨论：

（1）两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？

②；无污染性的气体排放

．
（2）方案甲中的②③步骤与铜有关的反应是离子反应吗？若是，写出离子方程式．
②

CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O

③

Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu

．
（3）专家建议，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，目的是：

将铜完全置换出来，防止Fe²⁺被氧化成+3价

．
（4）专家请同学们用简便的方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑，同学们运用所．

Answer 1

分析：（1）这两个方案中，没有污染性的气体生成即可符合绿色理念．
（2）在溶液中进行的化学反应一般都存在离子反应，氧化铜和酸反应生成盐和水，铁能置换出铜单质．
（3）根据铁的作用分析，铁能置换铜，且铁能和三价铁离子反应．
（4）根据铁的性质采用相应的方法，铁能和酸反应生成氢气，也能被磁铁吸引．

解答：解：（1）①电缆废料在空气中燃烧时能产生有毒的气体而污染空气；而②中不燃烧，所以不能产生有毒气体，所以②符合绿色理念．
故答案为：②，无污染性的气体排放．  
（2）一般在溶液中进行的化学反应都有离子反应，氧化铜和酸反应生成铜盐和水，离子方程式为
CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O；铁和铜离子反应生成铜和二价铁离子，离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
故答案为：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O；Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
（3）铁能和铜离子反应置换铜，铁过量时能将铜完全置换出来，且二价铁离子极易被氧气氧化生成三价铁离子，为防止二价铁离子被氧化，应加入铁粉．
故答案为：将铜完全置换出来，防止Fe²⁺被氧化成+3价．
（4）铁是较活泼的金属，能和盐酸或稀硫酸反应生成氢气，且铁也能被磁铁吸引，所以检验铁的方法有：加盐酸反应看是否有气泡，或用磁铁吸引．
故答案为：加盐酸反应看是否有气泡，或用磁铁吸引．

点评：本题以制备实验方案的设计为载体考查了元素化合物的性质，难度不大，明确：亚铁盐溶液中为防止亚铁离子被氧化，通常在溶液中加入少量铁．