Question

15．某工厂产生的铜屑中含有少最铁屑．现要回收利用其中的铜，需除去其中的铁屑，张山同学设计了甲、乙两个实验方案：
甲：|Cu、Fe|$→_{搅拌}^{加适量硫酸铜溶液}$过滤→洗涤
乙：|Cu、Fe|$→_{搅拌}^{加适量稀H_{2}SO_{4}}$过滤→洗涤
（1）以上两个实验方案中，从回收利用率角度考虑，你愿意选择甲．
（2）两个方案中都有过滤操作，该操作中必须用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
（3）写出两个实验方案中有关反应的化学方程式：
方案甲Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
方案乙Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（4）你能否再设计一个不同原理的方案？写出你的方案用磁铁吸引．

Answer 1

分析 在金属活动性顺序中，只有氢前的金属才可以和稀酸溶液反应生成氢气，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，由于铁既在铜前，也在氢前，所以铁既能和硫酸铜溶液反应也能和稀硫酸反应，从而可以达到除去铁的目的．

解答 解：（1）由于铁和硫酸铜溶液反应时还会生成一部分铜，因此在甲方案中得到的铜要多一些，因此应该选择甲．
故填：甲．
（2）在过滤操作中一定会用到漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等，其中的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
故填：漏斗、烧杯、玻璃棒．
（3）由于方案甲是铁和硫酸铜反应，而方案乙是铁和稀硫酸反应，反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
故填：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）由于铁具有磁性，因此能被磁铁吸引，因此实验方案是：利用磁铁吸引，
故填：用磁铁吸引．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．