Question

14．化學式一門神奇的學科，它可以變廢為寶．某化學興趣小組以銹蝕嚴重的廢銅屑為原料，回收制取純銅．
  查閱資料：久置的銅制品表面能生成綠色的銅銹[主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃]，
Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+3X+CO₂↑，Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑
如圖是該興趣小組設計的兩種回收銅的實驗方案：

（1）X的化學式是H₂O．
（2）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進行的實驗操作是過濾．
（3）步驟Ⅴ過程發生反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（4）同一份廢銅屑分別通過上述兩種方案最終得到的銅的質量：方案一=（填“＞”或“=”或“＜”）方案二．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律進行解答；
（2）根據過濾是分離難溶性雜質的方法進行分析；
（3）根據反應物、生成物寫出化學方程式；
（4）根據質量守恒定律進行解答．

解答 解：（1）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，由反應的化學方程式Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+3X+CO₂↑，反應前銅、氫、硫、氧、碳原子個數分別為2、6、2、13、1，反應后的生成物中銅、氫、硫、氧、碳原子個數分別為2、0、2、10、1，根據反應前后原子種類、數目不變，則每個X分子由2個氫原子、1個氧原子構成，則物質X的化學式為H₂O．
故填：H₂O；
（2）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要分離難溶性雜質，過濾是分離難溶性雜質的方法，所以都需要進行的實驗操作是過濾，故填：過濾；
（3）因為加入過量鐵粉，所以固體B中含有鐵和銅，加入稀硫酸，銅不反應，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（4）根據質量守恒定律，反應前后元素的種類、元素的質量都不變，兩種方案中反應前銅元素質量相等，所以反應后生產銅的質量相等，故填：=．

點評 本題主要考查探究實驗，綜合性較強，需對知識進行綜合分析，難度不大．