Question

某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有炭黑及金屬銅和鋅．綜合實踐活動小組的同學設計了從管道煙泥中回收金屬銅的實驗方案，實驗過程如圖所示：

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，實踐活動小組的同學發現過濾速度很慢，原因可能是

濾紙沒有緊貼漏斗內壁

（填一種可能的情況）．濾液B中的溶質有

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是當今世界上產量最高用途最廣泛的金屬，X是

Fe

，該反應的化學方程式是

CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄

．
（3）除去不純銅中的雜質金屬X，可選用的試劑有

稀鹽酸

（填一種）．
（4）在進行“反應①”“反應③”“反應④”操作時，可將反應物加入

燒杯

中（填儀器名稱），然后

玻璃棒攪拌

（填操作名稱），使反應充分進行．

Answer 1

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

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時，銅不能參與反應，碳也不能反應，而鋅與稀硫酸反應會生成硫酸鋅，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，氧化銅經步驟③轉化成硫酸銅的溶液，硫酸銅加過量的x銅說明x的活動性比銅強，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，反應是鐵與硫酸銅發生置換反應，方程式為：CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）除去銅中混有的鐵，可加稀鹽酸，鐵與鹽酸反應而銅不能反應
（4）較多量固體與液體反應可在燒杯內進行，為使反應充分進行可用玻璃棒攪拌．
故答案為：（1）引流；濾紙沒有緊貼漏斗內壁　　硫酸鋅；（2）Fe；CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄；（3）稀鹽酸（4）燒杯　　玻璃棒攪拌

點評：此題是一道常規的資源回收題，解題的方法是對設計方案所涉及的化學反應要能明確，并進而對反應物生成物作出判斷，此題屬基礎性回收實驗題．