Question

8．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案，请回答

（1）步骤①中操作A是过滤（写操作名称），固体B是Fe（写化学式）锌粉必须过量的原因是将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来；
（2）写出步骤①中任意一个反应的化学方程式Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu（或Zn+FeSO₄=ZnSO₄+Fe）；
（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量；
（4）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量＞（填“＞”、“＜”或“=”）原废液中硫酸锌的质量，要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量废液的质量和固体D的质量．

Answer 1

分析 （1）步骤①的操作为过滤，锌比铜、铁活泼，能够把亚铁离子、铜离子从溶液中置换出来；
（2）根据反应物、生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式；
（3）锌和稀硫酸反应能生成氢气，可以据此解答该题；
（4）根据反应过程中生成硫酸锌解答；根据计算该废液中硫酸铜质量需要测定的数据解答．

解答 解：（1）步骤①中操作A得到的是滤渣和滤液，故是过滤操作，铁能被磁铁吸引，故得到的固体B是铁，步骤①中锌粉必须过量，是为了将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来；故填：过滤；Fe；将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来；
（2）步骤①中，锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和锌，能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，故填：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu（或Zn+FeSO₄=ZnSO₄+Fe）；
（3）检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量；故填：继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量；
（4）因为反应过程中生成了硫酸锌，故最后硫酸锌的质量大于原废液中硫酸锌的质量；要计算该废液中硫酸铜质量，需要知道硫酸铜的质量和废液的质量，而在此反应中，硫酸铜反应生成了铜，整个过程中最终生成的铜是D，故需要称量固体D的质量，故填：＞；废液的质量和固体D．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．