金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，废旧金属的回收利

金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料(主要成分为Cu和CuO，还有少量的A1,Fe及其氧化物)生产胆矾，其实验方案如下：

（1）上述流程中，操作1所得“滤液”的主要成分为_____________；

（2）酸溶后所得溶液中的溶质主要有_____________；

（3）请写出酸溶过程单质铜发生反应的离子方程式___________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________；

（4）试剂可以是________________；

（5）操作3是一系列操作．其操作为______________、冷却结晶、过滤、___________、小心干燥。

【答案】（1）NaAlO₂；（2）Fe₂(SO₄)₃、CuSO₄和过量的H₂SO₄；（3）2Cu+O₂ +4H⁺═2Cu²⁺+2H₂O；1：2；（4）CuO或CuCO₃；（5）蒸发浓缩；洗涤

【解析】

试题分析：（1）含铜废料在用热烧碱碱浸后，Cu、CuO、Fe及其氧化物均不能和NaOH反应，只有铝能和烧碱反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，在操作I过滤之后，滤液的主要成分为NaAlO₂ ；（2）经过操作I后所得的滤渣为Cu、CuO、Fe及其氧化物，水洗后，加入足量的稀硫酸并通入氧气，Fe与硫酸反应先生成FeSO₄ ，后Fe²⁺能被氧气氧化为Fe³⁺，即最终生成了Fe₂(SO₄)₃ ；CuO和硫酸反应生成CuSO₄ ； Cu先被氧气氧化为CuO，后CuO和硫酸反应为CuSO₄ ；酸溶后的溶液中的溶质有生成的Fe₂(SO₄)₃ 、CuSO₄ 和过量的H₂SO₄ ；（3）Cu不能被稀硫酸氧化，但通入氧气后，铜先被氧气氧化：2Cu+O₂ =2CuO ①；然后CuO和硫酸反应：CuO+H₂SO₄  ═CuSO₄  +H₂O ②；将①+（2×②）可得总反应：2Cu+O₂+2H₂SO₄  ═2CuSO₄  +2H₂O，H₂SO₄ 是强酸，CuSO₄  是可溶性盐，都可以拆，离子方程式为：2Cu+O₂ +4H⁺═2Cu²⁺+2H₂O，在该反应中，O₂ 化合价降低，被还原，做氧化剂；Cu化合价升高，被氧化，做还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，（4）加入试剂X的目的是调节溶液的PH=5．2，使溶液中的Fe³⁺水解为Fe(OH)₃ 从而除去，所以应该加入CuO或CuCO₃ ，既反应掉了H⁺还不引入新杂质。（5）经过操作II过滤后，所得的溶液是CuSO₄ 溶液，若想最终得到胆矾CuSO₄••5H₂O，必须经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并小心干燥才能得到

考点：化学工艺流程