Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室廢液桶中收集了含有硫酸銅、硫酸亞鐵和硫酸鋅的廢水，為減少水污染及節(jié)約成本,某班同學(xué)準(zhǔn)備運(yùn)用剛學(xué)到的“常見金屬活動(dòng)性順序表”結(jié)合其他有關(guān)化學(xué)知識(shí)對廢水進(jìn)行處理，回收重要物質(zhì)硫酸鋅、金屬鐵和銅,設(shè)計(jì)如圖所示流程：

回答下列問題：

(1)固體b的成分是__________；

(2)上述流程的四個(gè)操作中,有一個(gè)和其它三個(gè)不同,它是_______；

(3)過程Ⅱ中可加入的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)，過程Ⅲ中一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________；

(4)向一定量硝酸銀溶液中加入銅和鋅的混合粉末，充分反應(yīng)過濾,得到溶液甲和固體乙。

①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體,則溶液甲中所含的溶質(zhì)為_________(填化學(xué)式)；

②若溶液甲顯藍(lán)色，則固體乙可能的組成情況有_____________。

Answer 1

【答案】鋅、鐵、銅（或Zn、Fe、Cu） ④（或操作④或蒸發(fā)） H2SO4或CuSO4 Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4 Zn(NO3)2 Ag；Ag、Cu

【解析】

由廢水中加入過量a物質(zhì)并進(jìn)行操作①得到濾液d和固體b可知，操作①是過濾；三種金屬中由于鋅的活動(dòng)性最強(qiáng)，故所加過量的a物質(zhì)為金屬鋅，鋅置換出硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中的鐵和銅，故固體b是鋅、鐵、銅的混合物，濾液d是硫酸鋅溶液。經(jīng)過程Ⅱ后得到銅和濾液c，則操作②是過濾，過程Ⅱ是從固體b中分離金屬銅，得到銅和濾液c，故過程Ⅱ中可加入的物質(zhì)是硫酸或硫酸銅。濾液c是硫酸亞鐵溶液和硫酸鋅溶液。過程Ⅲ加適量a（金屬鋅）后經(jīng)過濾得到濾液d和金屬e，則金屬e是鐵，濾液d（硫酸鋅溶液）經(jīng)操作④（蒸發(fā)）后得到硫酸鋅。

(1)由分析知，固體b的成分是鋅、鐵、銅（或Zn、Fe、Cu）；

(2)由分析知，操作①②③都是過濾，操作④是蒸發(fā)。故上述流程的四個(gè)操作中，有一個(gè)和其它三個(gè)不同的是④（或操作④或蒸發(fā)）；

(3) 由分析知，過程Ⅱ中可加入的物質(zhì)是硫酸或硫酸銅，化學(xué)式為H2SO4或CuSO4，過程Ⅲ中鋅置換出硫酸亞鐵溶液中的鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4；

(4) ①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體，說明混合粉末中鋅的含量較多，將硝酸銀溶液中的銀完全置換出來。故溶液甲中所含的溶質(zhì)為硝酸鋅，化學(xué)式為Zn(NO3)2；

②若溶液甲顯藍(lán)色，說明金屬鋅反應(yīng)完，金屬銅參與反應(yīng)（金屬銅可能是部分參加反應(yīng)也可能是全部參加反應(yīng)），置換出硝酸銀溶液中的銀。若銅部分參加反應(yīng)，則固體乙是銅、銀；若銅全部參加反應(yīng)，則固體乙是銀。故固體乙可能的組成情況有Ag；Ag、Cu。