Question

10．化學興趣小組的同學從實驗室收集到一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設計了如下實驗方案．結合實驗方案回答下列問題：

（1）固體A中含有鐵、銅，（溫馨提示：看見過量了嗎？）無色氣體X為H₂ （均填化學式）．
（2）步驟①中反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，該反應屬于四種基本類型中的置換 反應．
（3）操作a的名稱為過濾，在該操作中用到了玻璃棒其作用為引流．
（4）理論上所得硫酸亞鐵晶體的質量＞ （填“＞”“＜”或“=”）原廢液中硫酸亞鐵的質量．

Answer 1

分析 鐵比銅活潑，能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；銅不能和稀硫酸反應，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；根據反應的過程分析所得硫酸亞鐵晶體的質量的變化．

解答 解：（1）在含有FeSO₄、CuSO₄的廢液加入過量的鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，所以固體A中含有鐵、銅；鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，無色氣體X為氫氣，化學式是：H₂．
（2）由上述分析可知，步驟①中反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，該反應是一種單質與一種化合物反應生成了另一種單質和另一種化合物，屬于四種基本類型中的置換反應．
（3）操作a能將固液分開，操作名稱為過濾，在該操作中用到了玻璃棒其作用為引流．
（4）由反應的過程可知，鐵與硫酸銅反應生成了硫酸亞鐵，鐵與稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵，所以理論上所得硫酸亞鐵晶體的質量＞原廢液中硫酸亞鐵的質量．
故填：（1）鐵、銅，H₂．（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，置換；（3）過濾，引流；（4）＞．

點評 要會利用金屬活動順序表分析實驗，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．