Question

（2009?大連二模）某次實驗結束時，各實驗小組將含有硫酸銅、硫酸鋅、硫酸亞鐵的廢液倒在廢液缸里，考慮到廢液直接排放會造成水污染，某化學活動小組利用課余時間處理廢液，回收工業重要原料硫酸鋅和有關金屬．實驗過程如下：

（1）固體A的成分是

銅鐵鋅

．
（2）步驟③從固體A中分離出固體B的實驗操作是

用磁鐵吸引

．
（3）步驟④中發生反應的化學方程式是：

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．

．
（4）若忽略實驗過程中的物質損失，利用以上實驗能否測定該廢水中硫酸鋅的質量分數？若認為能，寫出最少需要稱量哪些物質的質量；若不能，說明理由．

Answer 1

分析：（1）根據金屬活動性順序表的應用分析固體A的成分．
（2）根據B的特性分析從固體A中分離出固體B的實驗操作；
（3）根據反應寫出反應的方程式；
（4）根據要計算該廢液中硫酸鋅的質量分數，必須知道廢液的質量及廢液中所含硫酸鋅的質量，廢液的質量可以直接進行稱量，廢液中硫酸鋅的質量可通過稱量所得硫酸鋅固體質量減去回收過程中所加入鋅粉反應生成硫酸鋅的質量，因此還必須稱量得到硫酸鋅固體與所加鋅粉的質量．

解答：解：（1）由于金屬的活動性大小是：鋅＞鐵＞銅，所以，過量的鋅加入到含有硫酸銅、硫酸鋅、硫酸亞鐵的廢液中，能把銅、鐵全部置換出來．所以，固體A的成分是銅鐵鋅；
（2）由于濾液A、B蒸發至干得硫酸鋅，可得知兩濾液中的硫酸鋅皆為硫酸鋅；固體C加入過量的稀硫酸得到濾液B和銅．由上述分析可知，固體A的成分是銅鐵鋅．說明固體C是銅和鋅的混合物，則B是鐵，由于鐵能磁鐵吸引．所以，步驟③從固體A中分離出固體B的實驗操作是用磁鐵吸引；
（3）由流程圖可知，步驟④是鋅與稀硫酸反應，反應的方程式是：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（4）根據溶液中溶質質量分數計算公式，要計算該廢液中硫酸鋅的質量分數，必須知道廢液的質量及廢液中所含硫酸鋅的質量，在稱量廢液質量后，還必須稱量得到硫酸鋅固體與所加鋅粉的質量，利用鋅粉質量計算出所得到的硫酸鋅中由鋅粉反應生成硫酸鋅的質量，所得硫酸鋅固體質量與鋅粉反應生成硫酸鋅的質量差即為原廢液中所含硫酸鋅的質量．
故答為：（1）銅鐵鋅；（2）用磁鐵吸引；（3）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；（4）能測定，需要稱量廢液的質量、硫酸鋅的質量、鋅粉的質量．

點評：根據金屬的活動性，排在氫前面的金屬都可把酸中的氫置換出來而得到氫氣；活動性強的金屬可把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來