Question

15．某化工廠廢液中含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄，為回收有關(guān)金屬和鹽，同學(xué)們設(shè)計了如下實驗方案．試回答：
（1）所加A為鋅，為什么要過量將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來．
（2）試劑F稀硫酸，如何判斷加入的F適量繼續(xù)加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明稀硫酸足量．
（3）操作二是蒸發(fā)；固體B中含有的物質(zhì)鐵、銅、鋅．
（4）寫出加入A后可能發(fā)生的化學(xué)方程式Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋅比銅、鐵活潑，能夠把亞鐵離子、銅離子從溶液中置換出來進行分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)后的固體D中含有銅和鋅，銅粉與鋅粉的混合物與足量稀硫酸反應(yīng)后，所得溶液為ZnSO₄溶液進行分析；
（3）根據(jù)從溶液中得到固體的方法是蒸發(fā)，鋅會將鐵和銅從鹽溶液中置換出來進行分析；
（4）根據(jù)加入A后發(fā)生的反應(yīng)進行分析．

解答 解：（1）通過分析題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，所加A為鋅，步驟①中鋅粉必須過量的原因是：將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來；
（2）反應(yīng)后的固體D中含有銅和鋅，銅粉與鋅粉的混合物與足量稀硫酸反應(yīng)后，所得溶液為ZnSO₄溶液，所以試劑F是稀硫酸，檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：繼續(xù)加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明稀硫酸足量；
（3）從溶液中得到固體的方法是蒸發(fā)，所以操作二是蒸發(fā)，鋅會將鐵和銅從鹽溶液中置換出來，加入的鋅是過量的，所以固體B中含有的物質(zhì)鐵、銅、鋅；
（4）鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，鋅和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵，化學(xué)方程式為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+FeSO₄=ZnSO₄+Fe．
故答案為：（1）將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來；
（2）稀硫酸，繼續(xù)加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明稀硫酸足量；
（3）蒸發(fā)，鐵、銅、鋅；
（4）Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，Zn+FeSO₄=ZnSO₄+Fe．

點評 化學(xué)實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗?zāi)芰Γ�所以，對化學(xué)實驗不僅要認真觀察，還應(yīng)掌握設(shè)計實驗、觀察實驗現(xiàn)象的方法．