Question

19．黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质．处理黄铜渣可得到铜和硫酸锌，其主要流程如下（杂质不溶于水、不参与反应）：

已知：ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O；   CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
（1）粉碎和翻炒的目的是增加与氧气的接触面积，加快与氧气的反应速率．
（2）单质X的化学式为Zn，加入单质X反应后所得溶液质量大于（填“大于”、“小于”或“等于”）反应前溶液的质量．
（3）固体D中有Cu和Zn （填化学式）．过量稀硫酸与固体D反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（4）操作Y的名称为过滤，此操作和蒸发操作都要用到的玻璃仪器是玻璃棒．

Answer 1

分析 （1）根据粉碎和翻炒的目的是增加与氧气的接触面积，加快与氧气的反应速率进行分析；
（2）根据在空气中加热翻炒，会将金属转化成金属氧化物，所以加入稀硫酸后的溶液中含有硫酸铜和硫酸锌，加入X，可以将铜置换出来，所以X是锌，锌的原子质量大于铜的原子质量进行分析；
（3）根据加入的锌的是过量的，锌和硫酸铜反应会生成硫酸锌和铜，锌和硫酸反应会生成硫酸锌和氢气进行分析；
（4）根据分离混合物的方法以及过滤和蒸发操作中需要的仪器来分析．

解答 解：（1）粉碎和翻炒的目的是增加与氧气的接触面积，加快与氧气的反应速率；
（2）在空气中加热翻炒，会将金属转化成金属氧化物，所以加入稀硫酸后的溶液中含有硫酸铜和硫酸锌，加入X，可以将铜置换出来，所以X是锌，锌的原子质量大于铜的原子质量，所以加入单质X反应后所得溶液质量大于反应前溶液的质量；
（3）加入的锌的是过量的，锌和硫酸铜反应会生成硫酸锌和铜，所以固体D中有Zn和Cu，锌和硫酸反应会生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（4）由图可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜；过滤和蒸发操作中均用到玻璃棒这种玻璃仪器．
故答案为：（1）增加与氧气的接触面积，加快与氧气的反应速率；
（2）Zn，大于；
（3）Cu，Zn，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（4）过滤，玻璃棒．

点评 本题重点考查了金属活动性顺序及其应用，了解相关知识即可正确解答，能够考查学生的分析问题能力．