Question

7．某工廠產生的銅屑中含有少量鐵屑，現要回收利用其中的銅，需除去其中的鐵屑，張軍同學設計了甲、乙兩個方案．
甲：[Cu、Fe]$→_{攪拌}^{加適量的硫酸銅溶液}$ 過濾→洗滌
乙：[Cu、Fe]$→_{攪拌}^{加適量的稀硫酸}$過濾→洗滌
（1）以上兩個實驗方案中，從回收利用率角度考慮，你愿意選擇甲方案，理由是鐵和硫酸銅溶液反應時還會生成一部分銅．
（2）兩個方案中都有過濾操作，該操作中必須用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒．
（3）寫出兩個實驗方案中有關反應的化學方程式：
方案甲：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
方案乙：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（4）你能否在設計一個不同原理的方案？請寫出你的方案：用磁鐵吸引．

Answer 1

分析 根據在金屬活動性順序中，只有氫前的金屬才可以和稀酸溶液反應生成氫氣，只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，由于鐵既在銅前，也在氫前，所以鐵既能和硫酸銅溶液反應也能和稀硫酸反應，從而可以達到除去鐵的目的進行解答．

解答 解：（1）由于鐵和硫酸銅溶液反應時還會生成一部分銅，因此在甲方案中得到的銅要多一些，故方案甲更好；
（2）在過濾操作中一定會用到漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺、濾紙等，所以該操作中必須用到的玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒；
（3）由于方案甲是鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，而方案乙是鐵和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸亞鐵，化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）由于磁鐵具有磁性，因此鐵能被磁鐵吸引，所以用磁鐵吸引可以分離兩者．
故答案為：（1）甲，鐵和硫酸銅溶液反應時還會生成一部分銅；
（2）漏斗、燒杯、玻璃棒；
（3）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）用磁鐵吸引．

點評 本題難度不大，主要考查了對金屬活動性順序的應用，從而培養學生對金屬活動性順序的靈活應用．