Question

【題目】我區某校化學社團﹣“拉瓦錫實驗室”的活動豐富多彩．他們以“綠色化學”為主題進行了如下活動．他們在實驗室廢液桶中收集了含有大量FeSO4、CuSO4的廢水，為防止廢水直接排放到下水道造成重金屬污染和浪費．設計了如下回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案：

請回答下列問題：

（1）整個實驗過程中多次采用過濾，該操作用到的玻璃儀器有燒杯、__和玻璃棒．

（2）所加物質X是__，其加入廢水后發生反應的化學方程式為__；溶液Y是__；固體A中含有的物質是__．

（3）該小組的同學又收集到一些含硝酸銀、硝酸銅的混合廢液，同學們向其中加入一定量鋅粉，反應停止后過濾，濾液仍為藍色．則有關判斷正確的是__

A 濾渣中一定有銀，沒有銅和鋅

B 濾渣中一定有銀和鋅，可能有銅

C 濾渣中一定有硝酸鋅、硝酸銅、硝酸銀

D 濾渣中一定有硝酸鋅、硝酸銅，可能有硝酸銀．

Answer 1

【答案】漏斗 Fe Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 稀硫酸 Cu、Fe D

【解析】

廢液中回收硫酸亞鐵晶體和銅，分析實驗方案，明確回收原理及操作方法，完成實驗的反應原理、所需儀器及過濾與結晶的操作．由于目的是獲得銅單質和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉化為銅單質，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質，所以加入的能夠將銅離子轉化為銅單質的只能是單質鐵；由于加入的鐵是過量的，加入過量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵。

（1）過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，組裝過濾器需要的儀器有：鐵架臺、漏斗、濾紙、燒杯和玻璃棒。故填：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生置換反應，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。加入過量鐵粉是為了將銅離子全部置換出來。銅排在氫后面，不與酸反應，而鐵排在氫前面，與酸反應，因此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。故填：Fe；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；稀硫酸；Cu、Fe。

（3）根據三種金屬活動性由強到弱的順序：鋅＞銅＞銀，當把鋅粉加入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中時，銀首先被置換出來，在銀完全置換后，銅才能被置換出來；一定量的鋅粉，可能完全轉換出銀，也可能只置換出部分的銀，濾液呈藍色，說明濾液中含有硝酸銅，鋅可能沒有置換出銅，有可能置換出部分銅；故選D。