Question

金屬在生產生活中應用廣泛．
（1）每年因金屬銹蝕造成很大浪費，鐵生銹的條件是________；廢鋼鐵可回收重新冶煉，用一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為________；
（2）興趣小組的同學從實驗室中收集一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液．他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設計了如下方案：
①寫出Ⅰ中有關反應的化學方程式________．
②小紅、小強同學在步驟Ⅰ中X能否改用鋅的問題上產生了分歧．請你也參與他們的討論，表明觀點，并說明理由________．
（3）某工廠為防止環境污染和回收金屬，向含有AgNO₃和Cu（NO₃）₂的廢液中加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產生．根據上述現象，能得出的結論是________（填序號）．
A．濾渣中一定沒有Fe　　　　　　　　　　　 B．濾渣中一定有Ag，可能有Cu
C．濾液中一定有Fe（NO₃）₂，一定沒有AgNO₃　 D．濾液中一定有Fe（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂．

Answer 1

解：（1）鐵制品容易銹蝕，鐵生銹的條件是與水和氧氣接觸；生銹的廢鋼鐵可回收重新冶煉，用一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為3CO+Fe₂O₃ 2Fe+3CO₂；故答案為：潮濕的空氣（或與氧氣、水同時接觸）、3CO+Fe₂O₃ 2Fe+3CO₂
（2）①由于需要將銅離子轉化為銅單質，而溶液還必須為硫酸亞鐵，即不能引入新的雜質，所以可以加入鐵將銅離子轉化為銅單質．故答案為：Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu
②不能用鋅，因為鋅能夠將硫酸亞鐵、硫酸銅轉化為鐵、銅生成了ZnSO₄雜質．得到的濾渣是鐵、銅混合物；故答案為：不能用鋅；鋅能夠將硫酸亞鐵、硫酸銅轉化為鐵、銅生成了ZnSO₄雜質．得到的濾渣是鐵、銅混合物
（3）加入的鐵全部發生了反應，則一定有銀被置換出來；由于鐵粉為一定量，所以無法判斷鐵粉是否與AgNO3完全反應，也就無法進一步判斷是否和混合溶液中的往Cu（NO₃）₂發生了反應；因此，只能得到濾液中一定含有Fe（NO₃）₂、濾渣中一定含有Ag的結論．
故選A、B
分析：（1）鐵制品容易與水和氧氣接觸而生銹；用一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為3CO+Fe₂O₃ 2Fe+3CO₂；
（2）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．
（3）根據金屬銀、銅、鐵的活動性由強到弱的順序鐵＞銅＞銀，當把鐵粉加入到AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中，首先置換出銀，銀被置換完才繼續置換銅；
過濾后向濾渣中滴加稀鹽酸，無氣泡，說明加入的鐵已全部發生了反應．
點評：在做題過程中，有時前后之間有牽連，有時是沒有關系的，所以在解題時就要分析清楚，避免干擾．金屬放入鹽的混合溶液中，首先把活動性最弱的金屬置換出來，置換的先后順序為由弱到強，最強的最后置換出來．