中考专题复习四：初三人教版九年级化学-工艺流程题/工业流程题

【拓展研究】

（1）小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图3），9分钟以后测得数据如表：

实验前的体积

实验后的体积

集气瓶内空气

量气管内液面所在刻度

量气管内液面所在刻度

150.0mL

30.8mL

0.2mL

①请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。

②炭粉和氯化钠在本实验中的作用是 。

③若将图3装置中的粗铁粉换成足量的铜粉进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由。 。

【解析】

【回答问题】由题意可知，废料中的铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，所以蓝色溶液中的溶质中含有硫酸铜，根据蓝色溶液中加入铁有气体产生，说明蓝色溶液中含有过量的硫酸，所以溶质中还含有硫酸；加入铁粉是利用铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，将铜置换出来，得到硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，也是获得硫酸亚铁，所以加入略过量的铁粉，过量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反应；固体C中可能含有铁所以先用硫酸清洗把铁除掉，再用水冲洗，最后进行干燥就能得到铜了。所以：（1）步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是过滤。

（2）由上述分析可知，蓝色溶液B中的溶质是 CuSO4、H2SO4；

（3）由上述分析可知，步骤Ⅲ中发生的反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式是：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

（4）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3]．根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素，可以判断出铜锈需要空气中的H2O、CO2；

若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气？”如图2所示实验中，只需完成BD两个实验即可达到实验目的。

【拓展研究】①量气管内蒸馏水变化的体积为氧气的体积＝30.8mL﹣0.2mL＝30.6mL

空气中氧气含量＝×100%≈20.4%；

②通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水等物质进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差，所以炭粉和氯化钠在本实验中的作用是催化作用；

③铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，不能比较准确地测定空气中氧气的含量，因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。

故答案为：【回答问题】（1）过滤； （2）CuSO4、H2SO4； （3）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

（4）H2O、CO2，BD；

【拓展研究】①20.4%；

②催化作用；

③因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。