Question

（12分）化學(xué)實驗課上老師要求分組除去鐵制品和銹銅幣表面的銹層并對廢液進(jìn)行處理．請你參與并回答相關(guān)問題．

實驗一：表面除銹：

甲組：將銹鐵器放入適量稀硫酸中，微熱．觀察到①溶液變成黃色，鐵銹逐漸消失．一段時間后，②銹層完全消失，鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生，③黃色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色．

現(xiàn)象①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：　_________　，②中鐵器表面的氣泡是　_________　；大家對現(xiàn)象③不理解，老師補(bǔ)充說明了，金屬鐵具有還原性，能將正三價的鐵離子還原成亞鐵離子．

乙組：在銹銅錢中加入適量稀硫酸．觀察到①綠色銹層很快消失，同時產(chǎn)生大量氣泡，溶液變成藍(lán)色．②將氣體收集，通入澄清石灰水，石灰水變渾濁．由此，小軍等同學(xué)推斷，綠色銹層中肯定含有的元素有　_________　．

實驗二：廢液回收

廢液桶中收集了溶有大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道，不僅造成重金屬污染而且浪費(fèi)資源．小組討論后設(shè)計了如下除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案：

請完成下列有關(guān)問題：

（1）廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，目的是將其中　_________　性雜質(zhì)除去．

（2）金屬X是　_________　，其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　_________　；溶液Y是　_________　，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為　_________　．

（3）從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是　_________　．

 

Answer 1

【答案】

實驗一：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O； 氫氣；銅元素、碳元素和氧元素；

實驗二：（1）不溶；

（2）Fe（或鐵）；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；

（3）結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）。

【解析】實驗一：根據(jù)實驗現(xiàn)象可以知道：溶液變成黃色，鐵銹逐漸消失可以判斷發(fā)生的反應(yīng)為氧化鐵和稀硫酸的反應(yīng)，它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；一段時間后銹層完全消失，鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生，說明此時過量的硫酸和鐵發(fā)生反應(yīng)生成了氫氣；而將銅銹加入稀鹽酸中產(chǎn)生了使澄清石灰水變渾濁的氣體，可以判斷該氣體為二氧化碳，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以判斷銅銹中含有的元素為：Cu、C、O三種元素；

實驗二：（1）過濾操通常是用來分離不溶性固體和液體的一種方法；

（2）從圖框中可以知道，向廢液中加入過量的金屬X得到了不純的銅，根據(jù)題干要求及廢水中的成分并結(jié)合最后得到對物質(zhì)為硫酸亞鐵晶體，可以判斷金屬X為鐵，加入溶液Y后得到了銅，可以判斷加入的Y為稀硫酸；

（3）從溶液中獲取晶體一般都是通過結(jié)晶的方法來獲�。�