Question

【題目】工業上常用鐵碳混合物處理含Cu2+廢水獲得金屬銅。當保持鐵屑和活性炭總質量不變時，測得廢水中Cu2+濃度在不同鐵碳質量比(x)條件下隨時間變化的曲線如下圖所示。

下列推論不合理的是

A. 活性炭對Cu2+具有一定的吸附作用

B. 鐵屑和活性炭會在溶液中形成微電池，鐵為負極

C. 增大鐵碳混合物中鐵碳比(x)，一定會提高廢水中Cu2+的去除速率

D. 利用鐵碳混合物回收含Cu2+廢水中銅的反應原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、由圖可知純的活性炭銅離子的濃度減小；
B、鐵與活性炭形成原電池，鐵比炭活潑；
C、由圖可知純鐵時去除銅離子的速率，沒鐵碳比為2：1時的速率快；
D、利用鐵碳混合物回收含Cu2+廢水中銅的反應原理是鐵與銅離子發生自發的氧化還原反應。

A項，活性炭具有許多細小微孔，且表面積巨大，具有很強的吸附能力，由圖像可知，Cu2+在純活性炭中濃度減小，表明活性炭對Cu2+具有一定的吸附作用，故不選A項；

B項，鐵屑和活性炭在溶液中形成微電池，其中鐵具有較強的還原性，易失去電子形成Fe2+，發生氧化反應，因此鐵作負極，故不選B項；

C項，由圖像可知，隨著鐵碳混合物中鐵含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐漸增加；但當鐵碳混合物變為純鐵屑時，Cu2+的去除速率降低。當鐵碳混合物中鐵的含量過大時，正極材料比例降低，鐵碳在廢液中形成的微電池數量減少，Cu2+的去除速率會降低，因此增大鐵碳混合物中鐵碳比（x），不一定會提高廢水中Cu2+的去除速率，故選C項；

D項，在鐵碳微電池中，碳所在電極發生還原反應，Cu2+得到電子生成銅單質；因此該微電池的總反應方程式為Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不選D項。

綜上所述，本題正確答案為C。