某化学兴趣小组同学在实验室里收集了一些溶质为FeSO4和CuSO4的废液.想从中回收金属铜和硫酸亚铁溶液.设计了如下方案:(1)步骤Ⅰ中有关反应的化学方程式是Fe+CuSO4═Cu+FeSO4．(2)步骤Ⅱ中所加试剂Y的名称为稀硫酸．(3)步骤Ⅰ和Ⅱ中都有过滤操作.所需要的玻璃仪器有玻璃棒.漏斗和烧杯．(4)步骤Ⅱ中经过过滤.洗涤.干燥可以得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

26、某化学兴趣小组同学在实验室里收集了一些溶质为FeSO₄和CuSO₄的废液，想从中回收金属铜和硫酸亚铁溶液，设计了如下方案：

（1）步骤Ⅰ中有关反应的化学方程式是

Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄

．
（2）步骤Ⅱ中所加试剂Y的名称为

稀硫酸

．
（3）步骤Ⅰ和Ⅱ中都有过滤操作，所需要的玻璃仪器有

玻璃棒

、

漏斗

和

烧杯

．
（4）步骤Ⅱ中经过过滤、洗涤、干燥可以得到纯净的金属铜，洗涤时检验金属铜是否已洗净的方法是

取最后洗涤液少量，滴加适量氯化钡溶液（或硝酸钡溶液、氢氧化钡溶液），若无沉淀产生，则证明金属铜已洗净

．

分析：解答类似的题目要从实验要达到的目的来入手思考，由于目的是获得铜单质和硫酸亚铁，所以需要将铜离子转化为铜单质，而溶液中需要的是硫酸亚铁而不能引入新的杂质，所以加入的能够将铜离子转化为铜单质的只能是单质铁．

解答：解：由于需要将铜离子转化为铜单质，而溶液还必须为硫酸亚铁，即不能引入新的杂质，所以可以加入铁将铜离子转化为铜单质．
要想将铜离子彻底转化，所以加入的铁应该是过量的．所以后期得到的铜单质中会含有剩余的铁单质，这样需要加入酸将铁溶解掉，由于目的是得到硫酸亚铁，所以加入的酸为硫酸而非盐酸等．
故答案为：（1）Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄
（2）稀硫酸
（3）漏斗烧杯玻璃棒（不分先后顺序）
（4）取最后洗涤液少量，滴加适量氯化钡溶液（或硝酸钡溶液、氢氧化钡溶液），若无沉淀产生，则证明金属铜已洗净

点评：混合物分离要考虑为彻底分开而加入过量试剂，所以后一环节需要将之除去．

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．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先

（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是

．

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由

时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有

．
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：

．
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是

（选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是

．

【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；

②加入药品和水；
③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
（1）检验该装置气密性的方法是

．
（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应

．
（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应

（选填“中途加酸”或“重新实验”）．
（4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是

．

某化学兴趣小组同学在实验中发现，用下图甲所示装置加热质量分数为10%H₂O₂溶液制O₂，用带火星的木条检验时，木条不复燃

．
【猜想】同学们经过认真分析，猜想其可能的原因根据可燃物在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈，第一组同学认为：

第二组同学认为：

．
【实验验证】各组同学经过热烈讨论，结合猜想制定了每组的实验方案并进行了实验．
（1）第一组同学用图甲装置，加热质量分数为15%的H₂O₂溶液，用带火星的木条检验O₂，木条不复燃．
（2）第二组同学从实验装置上进行了改进（见图乙）．用10%的H₂O₂溶液进行实验，木条复燃．使用该装置
在停止加热时，要进行的操作是：

．
【得出结论】在实验基础上，同学们经过讨论，得出了一些结论．
（1）第一组同学认为：增大反应物的浓度不能加快化学反应速率．你是否同意他们的说法（填“是”或“否”）

．
（2）第二组同学的实验验证了他们猜想的正确性．
经过进一步实验探究，同学们最终选择在常温下向H₂O₂溶液中加入少量二氧化锰固体粉末来制O₂，该反应的化学方程式为

，其中二氧化锰所起的作用是

．

通常我们所吃的糖，其主要成分是蔗糖（化学式为C₁₂H₂₂O₁₁），蔗糖的溶解度为179g，100℃时蔗糖的溶解度为487g．某化学兴趣小组同学在实验室用甘蔗提取蔗糖，首先将新鲜甘蔗弄成小块，粉碎，放到水中搅拌，得到蔗料（即蔗汁和蔗渣的固液混合物）．
（1）欲除去混合物中的蔗渣，可采用的实验方法是

过滤

；
（2）除去蔗渣的蔗汁呈棕黄色，需对蔗汁进行脱色处理，可采用的方法是

用活性炭脱色

；
（3）欲从刚浓缩的蔗糖饱和溶液中得到蔗糖晶体可采用的方法是

蒸发结晶

；
（4）欲配制质量分数为10%的蔗糖水100g，需量取水

mL．

铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关．图1是稀释浓硫酸实验的示意图．
（1）写出图1中a、b两种仪器的名称：a

（填“水”或“浓硫酸”）．
（3）已知M、N分别是稀硫酸、氢氧化钠溶液中的一种．某化学兴趣小组同学在一定量的M中不断滴加N，并测定所得溶液的pH，如图2所示．
①M是

氢氧化钠溶液

，该反应的化学方程式

2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O

．
②反应过程中，老师取a、b、c三处反应后的溶液，打乱顺序后，请同学们不测定溶液pH，用其它实验方法对三种溶液进行探究．
小明和小红分别取其中一种溶液进行实验：小明向所取溶液中加入

CuSO₄

溶液，观察到有蓝色沉淀生成．结论：是a处溶液．
小红向少量另一种溶液中滴加酚酞溶液，观察到

溶液呈无色

结论：是b处或c处溶液．
为进一步确定该处溶液成分，小红又设计并完成如下实验：

实验步骤	实验现象	结论
取少量该溶液，取少量该溶液，向其中滴加向其中滴加石蕊石蕊溶液溶液	溶液变红溶液变红	为c处溶液，并推知溶液中的离子有 Na⁺、H⁺、SO₄^2- Na⁺、H⁺、SO₄^2- （填离子符号）

剩余一种为b处溶液．

已知M、N分别是稀硫酸、氢氧化钠溶液中的一种．某化学兴趣小组同学在一定量的M中不断滴加N，并测定所得溶液的pH，如图所示．
（1）M是

NaOH

（填化学式）．
（2）反应过程中，老师分别取图中a、b、c三处所对应的溶液，打乱顺序后，请同学们用一定的方法将三种溶液加以鉴别（不能用测定溶液pH的方法）．
小明和小红分别取其中一种溶液进行实验：
小明向所取溶液中加入

CuSO₄

溶液，观察到有蓝色沉淀生成．
结论：是a处溶液．
小红向少量另一种溶液中滴加酚酞溶液，观察到

酚酞不变色

．
结论：是b处或c处溶液．
为进一步确定该溶液成分，小红又设计并完成如下实验：

实验步骤	实验现象	结论
取少量该溶液，加入适量的石蕊试液石蕊试液	试液变红试液变红	为c处溶液，并推知原溶液中的离子有 Na⁺、H⁺、SO₄^2- Na⁺、H⁺、SO₄^2- （填写离子符号）

结论：剩余一种为b处溶液．

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