Question

某�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液桶中收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道不僅造成重金屬污染而且造成浪費(fèi)．初三（2）班的同學(xué)，準(zhǔn)備運(yùn)用剛學(xué)到的“常見金屬活動性順序表”結(jié)合其他有關(guān)化學(xué)知識對廢水進(jìn)行處理．
（1）復(fù)習(xí)常見金屬活動順序表，在下表空格中分別填入對應(yīng)的元素符號．
K  Ca

 

  Mg  Al

 

  Fe  Sn  Pb  （H）  Cu  Hg

 

  Pt

（2）設(shè)計(jì)除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案，討論有關(guān)問題：

①廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，目的是將其中

 

性雜質(zhì)除去．進(jìn)行過濾的操作所需的儀器有：

 

、

 

、

 

、

 

（請從下圖中選擇合適儀器，并用儀器名稱填寫）．

②金屬X是

 

，其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；溶液Y是

 

，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),過濾的原理、方法及其應(yīng)用,結(jié)晶的原理、方法及其應(yīng)用,金屬活動性順序及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬活動性順序表的內(nèi)容，在空格中填入金屬元素的符號．
（2）①依據(jù)混合物分離的方法分析判斷操作A，根據(jù)玻璃棒的應(yīng)用分析其作用；
②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；由于加入的鐵是過量的，需要加入過量稀硫酸除去銅中的鐵．據(jù)此分析回答．
③考慮獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法為結(jié)晶．

解答：解：
（1）由金屬活動性順序表的內(nèi)容可知，介于Zn、Sn之間的是Fe；介于H、Hg之間的是Cu；介于Hg、Pt之間的是Ag．故填入下表如下：金屬活動順序表為：K Ca Na Mg Al，Zn Fe Sn Pb（H），Cu Hg Ag Pt Au；
（2）①過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，所以由圖示可知，該操作應(yīng)該是過濾；組裝過濾器需要的儀器有：燒杯、玻璃棒、鐵架臺、漏斗．故答：不溶；燒杯、玻璃棒、鐵架臺、漏斗；
②為回收廢液中的Cu²⁺，需加入活動性在銅前面的金屬進(jìn)行置換，但要得到較為純凈FeSO₄的溶液，只能向廢液中加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成物中只有硫酸亞鐵，加入其它金屬溶液中又混有其它溶質(zhì)．所以，金屬X是Fe，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；由于有過量鐵粉，為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO₄溶液，把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可．所以，溶液Y是H₂SO₄，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
③要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，需要采取蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶，使硫酸亞鐵從溶液中結(jié)晶析出．故答：結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）．
故答案為：
（1）Na、Zn、Ag；（2）①不溶；燒杯、玻璃棒、鐵架臺、漏斗；
②Fe（或鐵）；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；③結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）

點(diǎn)評：本題考查了金屬的活動性順序的運(yùn)用，首先明確金屬和酸及金屬和鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵；然后根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，細(xì)致地閱讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實(shí)際，細(xì)心地進(jìn)行探究、推理，最后，按照題目的要求，進(jìn)行解答即可．