Question

（2013?平江區二模）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）在圖1步驟①中鋅粉必須過量的原因是

置換出廢液中所有的銅和鐵

（2）據圖1寫出步驟①中任一反應的化學方程式為

Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄（Zn+FeSO₄═Fe+ZnSO₄）

（3）檢驗圖1步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是

在D中加入稀硫酸，如果無氣體產生，則步驟4中硫酸是足量的

（4）指出如圖2的過濾操作的錯誤

未用玻璃棒引流燒杯中的液體，濾紙邊緣高于漏斗邊緣

（5）若實驗過程中的物質損失忽略，最終所得硫酸鋅的質量

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）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

固體D

的質量．

Answer 1

分析：（1）鋅比銅、鐵活潑，能夠把亞鐵離子、銅離子從溶液中置換出來；
（2）根據反應物、生成物及其質量守恒定律可以書寫化學方程式；
（3）鋅和稀硫酸反應能生成氫氣；
（4）過濾時要注意一貼、二低、三靠．一貼是指濾紙緊貼漏斗內壁．二低是指濾紙低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣．三靠是指上面的燒杯緊靠玻璃棒，玻璃棒緊靠三層濾紙一面，漏斗末端緊靠燒杯內壁；
（5）因為①中加入了鋅粉，若實驗過程中的物質損失忽略，最終所得硫酸鋅的質量應該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．

解答：解：（1）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）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，反應的化學方程式分別為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe；
（3）檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：繼續加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產生，如果沒有氣泡產生，說明稀硫酸足量；
（4）如圖2過濾操作中的錯誤有：沒用玻璃棒引流、濾紙邊緣高于漏斗口．
（5）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，必須要稱量固體D的質量，固體D是銅．
故答案為：（1）置換出廢液中所有的銅和鐵；（2）Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄（Zn+FeSO₄═Fe+ZnSO₄）；（3）在D中加入稀硫酸，如果無氣體產生，則步驟4中硫酸是足量的；（4）未用玻璃棒引流燒杯中的液體，濾紙邊緣高于漏斗邊緣；（5）大于；固體D．

點評：化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握設計實驗、觀察實驗現象的方法．