Question

某校课题研究小组到电镀厂考察，了解到铁制品表面镀铜的主要工艺流程如图：
结合流程中提供的信息回答：
①铁锈的主要成分是______（写化学式），写出铁锈与稀硫酸反应的化学方程式______，流程Ⅱ废水中含有的物质由H₂SO₄，Fe₂（SO₄）₃和______（写化学式）．
②在流程Ⅲ中，当铁制品在硫酸铜溶液中进行电镀时，你能看到铁表面渐渐覆盖一层红色物质，写出其反应的化学方程式______．
③经测定：流程Ⅳ中废水的pH为4，废水中一定没有______．
④流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ，Ⅱ引入的物质外，还含有流程Ⅲ引入的______；请设计简单方案来证明你的推断：______．

Answer 1

①铁锈的主要成分是氧化铁，铁锈与硫酸反应的反应物是氧化铁和硫酸，生成物是硫酸铁和水，用观察法配平，所以方程式是：
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；因为稀硫酸过量，因此有硫酸，硫酸与过量的烧碱生成了硫酸钠和水；铁锈的主要成分是氧化铁，硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水，硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因此流程Ⅱ废水中含有H₂S0₄、Fe₂（S0₄）₃、FeS0₄、Na₂S0₄；
②反应物是铁和硫酸铜，生成物是铜和硫酸亚铁，所以方程式是：Fe+CuS0₄═FeS0₄+Cu；
③流程Ⅳ中废水的pH为4，显酸性，废水中一定没有氢氧化钠；故答案为：NaOH；
④因为流程Ⅲ中硫酸铜溶液过量，因此流程Ⅳ废水中还含有硫酸铜，可以用铁片来检验，即取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有CuS0₄．
故答案为：①Fe₂0₃；Fe₂0₃+3H₂S0₄═Fe₂（S0₄）₃+3H₂O；FeS0₄；②Fe+CuS0₄═FeS0₄+Cu；③NaOH；④CuSO₄；取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有CuS0₄．