Question

某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有炭黑及金屬銅和鋅．綜合實(shí)踐活動小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了從管道煙泥中回收金屬銅的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：

請回答：
（1）步驟①中，過濾操作使用了玻璃棒，其作用是

引流

；在過濾時，實(shí)踐活動小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)過濾速度很慢，原因可能是

濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁

（填一種可能的情況）．濾液B中的溶質(zhì)有

硫酸鋅

（填一種）．
（2）步驟④中，所加入的金屬X與Zn的活動性順序是Zn＞X，而且金屬X是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最高用途最廣泛的金屬，X是

Fe

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄

．
（3）除去不純銅中的雜質(zhì)金屬X，可選用的試劑有

稀鹽酸

（填一種）．
（4）在進(jìn)行“反應(yīng)①”“反應(yīng)③”“反應(yīng)④”操作時，可將反應(yīng)物加入

燒杯

中（填儀器名稱），然后

玻璃棒攪拌

（填操作名稱），使反應(yīng)充分進(jìn)行．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)過濾中玻璃棒的引流作用分析判斷，依據(jù)銅鋅混合物與稀硫酸反應(yīng)時銅不能參與分析判斷；
（2）依據(jù)金屬活動性順序結(jié)合金屬X具有廣泛用途分析該金屬是鐵，并得到相關(guān)的方程式；
（3）依據(jù)鐵銅的性質(zhì)對兩者進(jìn)行分離即可；
（4）較多量固體與液體反應(yīng)可在燒杯內(nèi)進(jìn)行，為使反應(yīng)充分進(jìn)行可用玻璃棒攪拌．

解答：解：（1）在過濾操作中玻璃棒起到引流的作用，以防止液體飛濺，過濾時要注意濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，否則過濾速度減慢．由于鋅的活動性在氫前，銅的活動性在氫后，所以銅鋅混合物與稀硫酸反應(yīng)時，銅不能參與反應(yīng)，碳也不能反應(yīng)，而鋅與稀硫酸反應(yīng)會生成硫酸鋅，所以過濾時濾液是硫酸鋅，固體A是銅與炭黑的混合物；
（2）經(jīng)過步驟②碳加熱生成二氧化碳，銅加熱生成氧化銅，氧化銅經(jīng)步驟③轉(zhuǎn)化成硫酸銅的溶液，硫酸銅加過量的x銅說明x的活動性比銅強(qiáng)，由條件金屬X與Zn的活動性順序是Zn＞X，金屬X具有廣泛用途知X是金屬鐵，反應(yīng)是鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，方程式為：CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）除去銅中混有的鐵，可加稀鹽酸，鐵與鹽酸反應(yīng)而銅不能反應(yīng)
（4）較多量固體與液體反應(yīng)可在燒杯內(nèi)進(jìn)行，為使反應(yīng)充分進(jìn)行可用玻璃棒攪拌．
故答案為：（1）引流；濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁　　硫酸鋅；（2）Fe；CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄；（3）稀鹽酸（4）燒杯　　玻璃棒攪拌

點(diǎn)評：此題是一道常規(guī)的資源回收題，解題的方法是對設(shè)計(jì)方案所涉及的化學(xué)反應(yīng)要能明確，并進(jìn)而對反應(yīng)物生成物作出判斷，此題屬基礎(chǔ)性回收實(shí)驗(yàn)題．