题目内容

16.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,同学们设计了如图的实验方案:
试回答:
(1)步骤①中X的化学式是Zn,加入过量X的原因是将FeSO4、CuSO4中的Fe、Cu完全置换出来
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是取少量待测液于试管中,加入少量铁粉,如果有气泡产生,则加入的稀硫酸已足量
(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“=”)原溶液中硫酸锌的质量,要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量Cu的质量.

分析 (1)加入过量的锌会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些.
(2)步骤一中会发生两个金属与盐溶液的反应.
(3)步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌.
(4)得到的硫酸锌的质量应该比废液中的硫酸锌质量大,因为反应过程中由于锌的加入而使其质量变大了,要计算硫酸铜的质量可通过最后得到的铜的质量完成.

解答 解:(1)因为只有加入过量的锌才会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些.
故答案为:将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来
(2)在此过程中发生了锌与硫酸铜和铁与硫酸铜的反应.
故答案为:Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu(或Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4)
(3)步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌,有则酸不足量,没有则酸足量.
故答案为:取步骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生,则酸不足量(或若无气泡产生,则酸已足量)
(4)因为反应过程中由于锌的加入而使其得到的硫酸锌质量变大了,由过程知铜的来源只有硫酸铜,则求硫酸铜的质量可利用得到铜的质量.
故答案为:>;固体D(或铜)
故答案为:(1)Zn;   将FeSO4、CuSO4中的Fe、Cu完全置换出来;
(2)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(3)取少量待测液于试管中,加入少量铁粉,如果有气泡产生,则加入的稀硫酸已足量.
(4)>;   Cu.

点评 此题是对物质分离知识的考查,解题时只要抓住反应过程中金属与盐溶液的反应实质,并结合相关的实验过程就能顺利解题.

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