Question

【題目】某化學實驗小組實驗結束時，將含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的廢液倒在廢液缸里，為回收有關金屬和鹽，同學們設計了如下實驗方案：

試回答：

（1）操作1是__，固體A的成分__，固體C是__，濾液1和濾液2中溶質相同，該溶質是__．

（2）加入物質a必須過量的原因是__．

（3）要檢驗加入的稀硫酸是否足量的方法是__．

（4）若實驗過程中的物質損失可以忽略，最終所得硫酸鋅的質量__（填“＞”、“＜”或“=”）原廢液中硫酸鋅的質量．要計算該廢液中硫酸銅質量，必須要稱量__ 的質量．

Answer 1

【答案】 過濾 Cu、Zn、Fe 鐵粉 ZnSO4 將廢液中的Cu2+和Fe2+全部置換出來 取步驟④的濾渣于試管中，加入少量稀硫酸，若有氣泡產生，則酸不足量（或若無氣泡產生，則酸已足量） ＞ 固體D（或銅）

【解析】由題意和實驗方案可知該實驗的目的是回收金屬鐵、銅和硫酸鋅，故加入的a是金屬鋅；為了使鐵和銅完全置換出來，故加入的鋅要過量：鋅和硫酸銅反應能生成硫酸鋅和銅，鋅和硫酸亞鐵反應能生成硫酸鋅和鐵，故固體A是銅、鐵和鋅，濾液1是硫酸鋅；鐵能被磁鐵吸引，故固體C是鐵，那么固體B是鋅和鐵的混合物；向鋅和銅的混合物中加入稀硫酸，稀硫酸能與鋅反應生成硫酸鋅和氫氣，銅不能反應，故通過過濾可分別得到銅，那么濾液2是硫酸鋅。（1）通過操作1分別得到了固體和液體，故操作1是過濾；鋅能將硫酸銅中的銅、硫酸亞鐵中的鐵置換出來，由于加入的鋅是過量的，故固體A是銅、鐵和鋅的混合物；鐵能被磁鐵吸引，故固體C是鐵；鋅和硫酸銅反應能生成硫酸鋅和銅，鋅和硫酸亞鐵反應能生成硫酸鋅和鐵，故濾液1中的溶質是硫酸鋅；稀硫酸能與鋅反應生成硫酸鋅和氫氣，故濾液2 的溶質是硫酸鋅，即濾液1和濾液2中溶質相同均是硫酸鋅；（2）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；（3）加入稀硫酸的目的是將銅鋅混合物中的鋅除去，故檢驗加入的稀硫酸是否足量的方法是取步驟④的濾渣于試管中，加入少量稀硫酸，若有氣泡產生，則酸不足量；（4）若實驗過程中的物質損失忽略，因為鋅與硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，鋅與硫酸亞鐵反應生成鐵和硫酸鋅，生成了很多的硫酸鋅，最終所得硫酸鋅的質量大于原廢液中硫酸鋅的質量；要計算該廢液中硫酸銅質量，必須要稱量銅的質量，利用化學方程式，根據銅與硫酸銅的質量比即可計算出硫酸銅的質量。