Question

13．金属在生产生活中应用广泛．
（1）每年因金属锈蚀造成很大浪费，铁生锈的条件是与氧气和水同时接触；金属在生产、生活中应用广泛．
（2）兴趣小组的同学从实验室中收集一桶含有FeSO₄、CuSO₄的废液．他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下方案：

①写出Ⅰ中有关反应的化学方程式Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu．
②有同学在步骤Ⅰ中X能否改用镁的问题上产生了分歧．请你也参与他们的讨论，表明观点，并说明理由不能用镁；镁能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了MgSO₄杂质．
（5）某工厂为防止环境污染和回收金属，向含有AgNO₃和Cu（NO₃）₂的废液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生．根据上述现象，能得出的结论是AB（填序号）．
A．滤渣中一定没有Fe                       B．滤渣中一定有Ag，可能有Cu
C．滤液中一定有Fe（NO₃）₂，一定没有AgNO₃
D．滤液中一定有Fe（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂．

Answer 1

分析 （1）根据铁制品容易与水和氧气接触而生锈解答；
（2）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．
（3）根据铁比铜活泼，铜比银活泼，铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和银不能和稀盐酸反应解答．

解答 解：（1）铁制品容易锈蚀，铁生锈的条件是与水和氧气接触；
（2）①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．
故Ⅰ中有关反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu；
②不能用镁，因为镁能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了MgSO₄杂质，得到的滤渣是铁、铜混合物；故答案为：不能用镁；镁能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了MgSO₄杂质．
（3）A、向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生，滤渣中一定没有Fe，该选项说法正确；
B、加入一定量的铁粉时，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银完全反应后，如果铁有剩余，继续和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，如果铁不足，则不能和硝酸铜反应，因此滤渣中一定有Ag，可能有Cu，该选项说法正确；
C、加入一定量的铁粉时，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当铁不足以和硝酸银完全反应时，滤液中含有硝酸银，该选项说法不正确；
D、加入一定量的铁粉时，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，当硝酸银完全反应后，如果铁有剩余，继续和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，如果铁恰好和硝酸铜完全反应，则滤液中不含有硝酸铜，该选项说法不正确．
故答案为：
（1）与氧气、水同时接触；
（2）①Fe+CuSO₄ ═FeSO₄ +Cu；
②不能用镁；镁能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了MgSO₄杂质．
（3）AB．

点评 在做题过程中，有时前后之间有牵连，有时是没有关系的，所以在解题时就要分析清楚，避免干扰．金属放入盐的混合溶液中，首先把活动性最弱的金属置换出来，置换的先后顺序为由弱到强，最强的最后置换出来．