Question

某廢液中含有硫酸鋅、硫酸鎳（NiSO₄）、硫酸銅和硫酸，初三化學興趣小組欲從中回收銅和硫酸鋅晶體．老師給出信息：硫酸鎳溶液呈綠色，硫酸鋅溶液呈無色．
（1）為探究鎳的金屬活動性，同學們做了以下兩個實驗：
①將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產(chǎn)生；
②將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無固體附著物，溶液顏色仍為無色．
請根據(jù)實驗結(jié)果，把鋅、銅、鎳的元素符號填在圖1的相應格中：
（2）同學們按照實驗目的設計了如圖2實驗方案，請你協(xié)助完成方案：
①實驗操作Ⅰ和Ⅱ都要用到的玻璃儀器是

 

．
②X是

 

，M是

 

，固體Y中含有

 

．寫出X與廢水中的物質(zhì)發(fā)生反應的其中一個化學方程式

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性順序及其應用,過濾的原理、方法及其應用,蒸發(fā)與蒸餾操作,金屬的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：金屬和酸反應生成氫氣的條件：金屬必須是在金屬活動性順序中氫前的金屬，酸除濃硫酸和硝酸外；金屬和鹽反應生成新的金屬的條件：在金屬活動性順序中只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，鉀、鈣、鈉除外．據(jù)此分析回答有關問題．

解答：解：（1）由題意可知，由于將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說明鎳在氫前；將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無固體附著物，溶液顏色沒有發(fā)生變化，說明鎳的活動性比鋅弱，金屬的活動順序是：Zn Ni （H） Cu；所以填圖如下：
（2）①由于實驗操作Ⅰ把固體混合物和硫酸鋅溶液分開，因此操作Ⅰ是過濾，而實驗操作Ⅱ是從硫酸鋅溶液中得到硫酸鋅晶體，因此操作Ⅱ是蒸發(fā)結(jié)晶，故兩個操作中都會用到玻璃棒．
②從圖中不難看出，在廢水中加入足量的金屬X得到的是硫酸鋅溶液，說明加入的X應是金屬鋅，由于鋅可以和廢水中的硫酸鎳、硫酸銅、硫酸反應，過濾后得到的固體混合物中一定含有金屬鎳、銅，可能還混有過量的鋅．由于銅在氫后，不和稀酸反應，而鎳和鋅都可以和稀酸反應，因此溶液M應是稀硫酸或稀鹽酸；鋅與廢水中的物質(zhì)發(fā)生反應的方程式是：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，（Zn+NiSO₄═ZnSO₄+Ni．
故答為：（1）Zn Ni （H） Cu；（2）①玻璃棒；②Zn，H₂SO₄，Cu和Ni，Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu （Zn+NiSO₄═ZnSO₄+Ni）．

點評：本題主要考查了對金屬活動性順序的應用，培養(yǎng)學生分析問題應用知識的能力．