Question

11．興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中手機(jī)一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液．他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設(shè)計(jì)了如圖方案：
①金屬A的成分鐵、銅，金屬B的主要成分銅
②X是什么物質(zhì)鐵（填名稱）．為何要加入過(guò)量的X把銅全部置換出來(lái)
③寫出Ⅰ中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
④Ⅱ中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
④有同學(xué)在步驟Ⅰ中X能否改用鎂的問(wèn)題上產(chǎn)生了分歧．請(qǐng)你也參與他們的討論，表明觀點(diǎn)，并說(shuō)明理由因?yàn)殒V會(huì)把鐵、銅都置換出來(lái)，引入雜質(zhì)硫酸鎂晶體．

Answer 1

分析 ①根據(jù)加入的X的量及X與硫酸銅的反應(yīng)分析圖中“金屬混合物”的成分，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的目的是回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體進(jìn)行分析；
②根據(jù)除雜時(shí)要注意“除去雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)”的原則，因此應(yīng)該加入鐵，不會(huì)引人新的雜質(zhì)進(jìn)行分析；
③根據(jù)鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
④根據(jù)鐵會(huì)與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣進(jìn)行分析；
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且�除去硫酸亞鐵中硫酸銅雜質(zhì)，在除雜時(shí)要注意“除去雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)”的原則進(jìn)行分析．

解答 解：①由題意可知，要得到硫酸亞鐵晶體，應(yīng)向FeSO₄、CuSO₄的廢液中加入鐵，實(shí)驗(yàn)操作的目的是回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，所以金屬B的主要成分是銅；
②除雜時(shí)要注意“除去雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)”的原則，因此應(yīng)該加入鐵，不會(huì)引人新的雜質(zhì)，加入過(guò)量的X目的是：把銅全部置換出來(lái)；
③鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
④鐵會(huì)與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
⑤由實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且�除去硫酸亞鐵中硫酸銅雜質(zhì)，在除雜時(shí)要注意“除去雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)”的原則，所以不能加入鎂，理由是：鎂會(huì)把鐵、銅都置換出來(lái)，引入雜質(zhì)硫酸鎂晶體．
故答案為：①鐵、銅，銅；
②鐵，把銅全部置換出來(lái)；
③Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
④Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
⑤鎂會(huì)把鐵、銅都置換出來(lái)，引入雜質(zhì)硫酸鎂晶體．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用，難度不大，熟記金屬活動(dòng)性順表、理解其應(yīng)用是解答本題的關(guān)鍵，另外還要熟知除雜的原則及化學(xué)方程式的書寫．