Question

16．興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中收集一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案回答下列問(wèn)題：

（1）步驟①中，金屬X是Fe，加入X過(guò)量的原因是：將溶液中的銅離子完全置換出來(lái)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄ =FeSO₄ +Cu；（2）步驟②中，加入過(guò)量稀硫酸的目的是：使鐵完全反應(yīng)，除去銅中的鐵；
（3）從濾液中獲得硫酸亞鐵晶體采用的方法是：加入過(guò)量的鐵粉，再過(guò)濾，將濾液進(jìn)行蒸發(fā)可獲得硫酸亞鐵晶體．
（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的物質(zhì)損失可以忽略，最終所得硫酸亞鐵晶體的質(zhì)量＞ （填“＞”、“＜”或“=”） 原廢液中硫酸亞鐵的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵；
（2）由于加入的鐵是過(guò)量的，加入過(guò)量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵；
（3）蒸發(fā)從溶液中獲得晶體常采用的方法；
（4）根據(jù)硫酸亞鐵的來(lái)源分析質(zhì)量的大�。�

解答 解：（1）由題意可知，由于需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液還必須為硫酸亞鐵，即不能引入新的雜質(zhì)，所以可以加入鐵將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄ +Cu；故答案為：Fe；將溶液中的銅離子完全置換出來(lái)；Fe+CuSO₄ =FeSO₄ +Cu；
（2）步驟②中，加入過(guò)量稀硫酸的目的是：使鐵完全反應(yīng)，除去銅中的鐵；故答案為：使鐵完全反應(yīng)，除去銅中的鐵；
（3）由于濾液中含有稀硫酸，應(yīng)先加入過(guò)量的鐵粉，再過(guò)濾，將濾液進(jìn)行蒸發(fā)可獲得硫酸亞鐵晶體；故答案為：加入過(guò)量的鐵粉，再過(guò)濾，將濾液進(jìn)行蒸發(fā)可獲得硫酸亞鐵晶體；
（4）最終所得硫酸亞鐵晶體來(lái)自原有的硫酸亞鐵、鐵和硫酸銅反應(yīng)的硫酸亞鐵、稀硫酸和鐵反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸亞鐵，故質(zhì)量會(huì)變大；故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用，難度不大，熟記金屬活動(dòng)性順表、理解其應(yīng)用是解答本題的關(guān)鍵，另外還要熟知除雜的原則及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)．