Question

【题目】我区某校化学社团﹣“拉瓦锡实验室”的活动丰富多彩．他们以“绿色化学”为主题进行了如下活动．他们在实验室废液桶中收集了含有大量FeSO4、CuSO4的废水，为防止废水直接排放到下水道造成重金属污染和浪费．设计了如下回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案：

请回答下列问题：

（1）整个实验过程中多次采用过滤，该操作用到的玻璃仪器有烧杯、__和玻璃棒．

（2）所加物质X是__，其加入废水后发生反应的化学方程式为__；溶液Y是__；固体A中含有的物质是__．

（3）该小组的同学又收集到一些含硝酸银、硝酸铜的混合废液，同学们向其中加入一定量锌粉，反应停止后过滤，滤液仍为蓝色．则有关判断正确的是__

A 滤渣中一定有银，没有铜和锌

B 滤渣中一定有银和锌，可能有铜

C 滤渣中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银

D 滤渣中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银．

Answer 1

【答案】漏斗 Fe Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 稀硫酸 Cu、Fe D

【解析】

废液中回收硫酸亚铁晶体和铜，分析实验方案，明确回收原理及操作方法，完成实验的反应原理、所需仪器及过滤与结晶的操作．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；由于加入的铁是过量的，加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁。

（1）过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作，组装过滤器需要的仪器有：铁架台、漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒。故填：漏斗；

（2）为回收废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换，但要得到较为纯净FeSO4的溶液，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，生成物中只有硫酸亚铁，加入其它金属溶液中又混有其它溶质。加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来。铜排在氢后面，不与酸反应，而铁排在氢前面，与酸反应，因此为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO4溶液，把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可。故填：Fe；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；稀硫酸；Cu、Fe。

（3）根据三种金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铜＞银，当把锌粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时，银首先被置换出来，在银完全置换后，铜才能被置换出来；一定量的锌粉，可能完全转换出银，也可能只置换出部分的银，滤液呈蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，锌可能没有置换出铜，有可能置换出部分铜；故选D。