Question

16．某化學(xué)實驗小組實驗結(jié)束時，將含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的廢液倒在廢液缸里，為回收有關(guān)金屬和鹽，同學(xué)們設(shè)計了如圖的實驗方案：
試回答：
（1）步驟①中X的化學(xué)式是Zn，加入過量X的原因是將FeSO₄、CuSO₄中的Fe、Cu完全置換出來
（2）寫出步驟①中任一反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
（3）要檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是取少量待測液于試管中，加入少量鐵粉，如果有氣泡產(chǎn)生，則加入的稀硫酸已足量
（4）若實驗過程中的物質(zhì)損失可以忽略，最終所得硫酸鋅的質(zhì)量＞（填“＞”“＜”或“=”）原溶液中硫酸鋅的質(zhì)量，要計算該廢液中硫酸銅質(zhì)量，必須要稱量Cu的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）加入過量的鋅會把溶液中的鐵與銅置換的更徹底一些．
（2）步驟一中會發(fā)生兩個金屬與鹽溶液的反應(yīng)．
（3）步驟④中的酸是否足量主要看固體D中是否含有未反應(yīng)的鋅．
（4）得到的硫酸鋅的質(zhì)量應(yīng)該比廢液中的硫酸鋅質(zhì)量大，因為反應(yīng)過程中由于鋅的加入而使其質(zhì)量變大了，要計算硫酸銅的質(zhì)量可通過最后得到的銅的質(zhì)量完成．

解答 解：（1）因為只有加入過量的鋅才會把溶液中的鐵與銅置換的更徹底一些．
故答案為：將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來
（2）在此過程中發(fā)生了鋅與硫酸銅和鐵與硫酸銅的反應(yīng)．
故答案為：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu（或Zn+FeSO₄=Fe+ZnSO₄）
（3）步驟④中的酸是否足量主要看固體D中是否含有未反應(yīng)的鋅，有則酸不足量，沒有則酸足量．
故答案為：取步驟④的濾渣于試管中，加入少量稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，則酸不足量（或若無氣泡產(chǎn)生，則酸已足量）
（4）因為反應(yīng)過程中由于鋅的加入而使其得到的硫酸鋅質(zhì)量變大了，由過程知銅的來源只有硫酸銅，則求硫酸銅的質(zhì)量可利用得到銅的質(zhì)量．
故答案為：＞；固體D（或銅）
故答案為：（1）Zn；   將FeSO₄、CuSO₄中的Fe、Cu完全置換出來；
（2）Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；
（3）取少量待測液于試管中，加入少量鐵粉，如果有氣泡產(chǎn)生，則加入的稀硫酸已足量．
（4）＞；   Cu．

點評 此題是對物質(zhì)分離知識的考查，解題時只要抓住反應(yīng)過程中金屬與鹽溶液的反應(yīng)實質(zhì)，并結(jié)合相關(guān)的實驗過程就能順利解題．