Question

（2013?平江区二模）某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：

试回答：
（1）在图1步骤①中锌粉必须过量的原因是

置换出废液中所有的铜和铁

（2）据图1写出步骤①中任一反应的化学方程式为

Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄（Zn+FeSO₄═Fe+ZnSO₄）

（3）检验图1步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是

在D中加入稀硫酸，如果无气体产生，则步骤4中硫酸是足量的

（4）指出如图2的过滤操作的错误

未用玻璃棒引流烧杯中的液体，滤纸边缘高于漏斗边缘

（5）若实验过程中的物质损失忽略，最终所得硫酸锌的质量

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）原废液中硫酸锌的质量．要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量

固体D

的质量．

Answer 1

分析：（1）锌比铜、铁活泼，能够把亚铁离子、铜离子从溶液中置换出来；
（2）根据反应物、生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式；
（3）锌和稀硫酸反应能生成氢气；
（4）过滤时要注意一贴、二低、三靠．一贴是指滤纸紧贴漏斗内壁．二低是指滤纸低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘．三靠是指上面的烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸一面，漏斗末端紧靠烧杯内壁；
（5）因为①中加入了锌粉，若实验过程中的物质损失忽略，最终所得硫酸锌的质量应该大于原废液中硫酸锌的质量，要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量铜的质量．

解答：解：（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是：将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来；
（2）锌和硫酸铜反应能生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应能生成硫酸锌和铁，反应的化学方程式分别为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe；
（3）检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量；
（4）如图2过滤操作中的错误有：没用玻璃棒引流、滤纸边缘高于漏斗口．
（5）若实验过程中的物质损失忽略，因为锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，生成了很多的硫酸锌，最终所得硫酸锌的质量大于原废液中硫酸锌的质量；要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量固体D的质量，固体D是铜．
故答案为：（1）置换出废液中所有的铜和铁；（2）Zn+CuSO₄═Cu+ZnSO₄（Zn+FeSO₄═Fe+ZnSO₄）；（3）在D中加入稀硫酸，如果无气体产生，则步骤4中硫酸是足量的；（4）未用玻璃棒引流烧杯中的液体，滤纸边缘高于漏斗边缘；（5）大于；固体D．

点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．