Question

18．某科研小組設計利用稀硫酸浸取某廢棄的氧化銅鋅礦（主要成分為CuO和ZnO，其余成分既不與酸反應，也不溶解于水）的方案，實現廢物綜合利用．部分實驗流程如下：

請根據上述實驗流程回答下列問題：
（1）操作1的名稱是過濾．
（2）在氧化銅鋅礦中加入過量稀硫酸，充分反應后溶液中的溶質為ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
（3）加過量鐵粉，發生反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）在實驗過程中，雙氧水會與Fe²⁺反應生成Fe³⁺和水，以便在后續的操作中將溶液中鐵元素除去，高錳酸鉀溶液也能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，并生成可溶性的錳鹽，選用雙氧水的優點是最后的產物是水，不引入新的雜質．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
（1）操作1是得到難溶性氫氧化鐵和硫酸鋅溶液，所以是過濾．
（2）由于氧化銅鋅礦主要成分為CuO和ZnO，在氧化銅鋅礦中加入過量稀硫酸，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅，氧化鋅和硫酸反應生成硫酸鋅，所以充分反應后溶液中的溶質為生成的 ZnSO₄和CuSO₄以及剩余的H₂SO₄．
（3）由于是往酸浸過濾得到的溶液中加過量鐵粉，該液體中有生成的 ZnSO₄和CuSO₄以及剩余的H₂SO₄．所以加入鐵粉后，鐵能夠和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，對應的化學方程式為 Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）在實驗過程中，雙氧水會與Fe²⁺反應生成Fe³⁺和水，以便在后續的操作中將溶液中鐵元素除去，而沒有引入新的雜質．而高錳酸鉀溶液也能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，并生成可溶性的錳鹽，該可溶性錳鹽對硫酸鋅是新的雜質，所以選用雙氧水的優點是最后的產物是水，不引入新的雜質．
故答案：
（1）過濾．
（2）ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
（3）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）最后的產物是水，不引入新的雜質．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．