Question

有一种工业废水，含有大量的ZnSO₄和少量CuSO₄以及污泥．兴趣小组的同学想从中回收金属铜和硫酸锌晶体，他们设计了如下方案：
（1）操作a、b的名称是

 

，其目的是除去溶液中

 

．步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为

 

．
（2）甲同学提出X可用金属铁，乙同学认为X可用金属锌，你认为

 

（填“甲”或“乙”）同学的意见是正确的，理由是

 

．步骤Ⅰ中加入过量的金属X的目的是

 

．
（3）若溶液1和溶液2中溶质ZnSO₄的质量分数分别表示为a、b，则a、b的大小关系是

 

；溶液3中的溶质是

 

（填化学式）．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）对于分离不溶性杂质的方法是过滤，根据质量周恒定律写出反应化学方程式；
（2）是要除去硫酸亚铁中硫酸铜杂质，在除杂时要注意“除去杂质，不引入新的杂质”的原则；
（3）滤液1中溶质只含有硫酸锌，而滤液2中有增加的锌与硫酸铜溶液反应生成的硫酸锌，而滤液2中还含有硫酸．

解答：解：
（1）对于分离不溶性杂质的方法是过滤，故采用的方法是过滤，根据质量周恒定律可知步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为：H₂SO₄+Zn=H₂↑+ZnSO₄；
（2）根据活泼金属可以将不活泼金属溶液中置换出来，铁和锌都能除去硫酸亚铁中硫酸铜杂质，但除杂时要注意“除去杂质，不引入新的杂质”的原则；
（3）滤液1中溶质只含有硫酸锌，而滤液2中有增加的锌与硫酸铜溶液反应生成的硫酸锌，故实验结果a、b的大小关系是 a＜b；而步骤Ⅱ中加入了过量的稀硫酸，故溶液3中的溶质是 ZnSO₄和H₂SO₄．
故答案为：
（1）过滤，难溶性固体． H₂SO₄+Zn=H₂↑+ZnSO₄．
（2）乙； 金属铁会与硫酸反应生成FeSO₄，引入新的杂质；保证将溶液里CuSO₄中Cu完全置换出来（合理给分）
（3）a＜b；   ZnSO₄和H₂SO₄

点评：熟悉金属活动性及其应用，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．