Question

18．铝、铁、铜是我们生活中常见的金属．
（1）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜．请将图1方框内的正确答案填在下面的横线上．

①失；②+3；③Al₂O₃．
（2）防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题．光亮的铁钉在图2几种情况下，最不容易生锈的是B
（3）某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO₄和CuSO₄（是重金属污染物之一）的废水，若直接排放到下水道既造成污染又造成浪费．某化学课外小组同学运用所学化学知识对废水进行处理，并回收硫酸亚铁晶体和铜，实验方案如图3：请回答：
①X是铁（写名称），将其加入废水后发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②Y是稀硫酸 （写名称），利用其除去固体中的杂质，有关反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 从元素的原子结构示意图可以推知元素的化学性质和化合价，主要是由最外层电子决定的．铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，由此我们也就知道铁在什么条件下最不易生锈．对于废水的处理，根据所含的成分是硫酸铜和硫酸亚铁，目的是分离出铜和硫酸亚铁晶体，就要加入过量的铁，把硫酸铜转化为铜和硫酸亚铁，再除去过量的铁，最后达到实验目的．

解答 解：（1）由铝原子的结构示意图看出，它最外层有3个电子，容易失去，显示+3价，故答案为：失；+3；Al₂O₃；
（2）铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触，所以只有在植物油中最不易生锈，故答案为：B；
（3）从实验方案看出，要从含硫酸亚铁和硫酸铜的废水中得到铜和硫酸亚铁，第一步要先加过量的铁，把铜置换出来，同时生成硫酸亚铁，过滤后所得的固体里含有铁和铜，要想把铁除去，可用稀硫酸与铁反应，铜与硫酸不反应，过滤就得到铜了，再把两次所得滤液进行蒸发，即可得到硫酸亚铁晶体．故答案为：①铁；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu； ②稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

点评 本题考查了原子结构示意图，铁生锈的条件，废水的处理等方面的内容，还是围绕物质的性质进行考虑．