Question

【題目】實驗室廢液桶中收集了含有硫酸銅、硫酸亞鐵和硫酸鋅的廢水，為減少水污染及節約成本,某班同學準備運用剛學到的“常見金屬活動性順序表”結合其他有關化學知識對廢水進行處理，回收重要物質硫酸鋅、金屬鐵和銅,設計如圖所示流程：

回答下列問題：

(1)固體b的成分是__________；

(2)上述流程的四個操作中,有一個和其它三個不同,它是_______；

(3)過程Ⅱ中可加入的物質是________(填化學式)，過程Ⅲ中一定發生的化學反應方程式為___________；

(4)向一定量硝酸銀溶液中加入銅和鋅的混合粉末，充分反應過濾,得到溶液甲和固體乙。

①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體,則溶液甲中所含的溶質為_________(填化學式)；

②若溶液甲顯藍色，則固體乙可能的組成情況有_____________。

Answer 1

【答案】鋅、鐵、銅（或Zn、Fe、Cu） ④（或操作④或蒸發） H2SO4或CuSO4 Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4 Zn(NO3)2 Ag；Ag、Cu

【解析】

由廢水中加入過量a物質并進行操作①得到濾液d和固體b可知，操作①是過濾；三種金屬中由于鋅的活動性最強，故所加過量的a物質為金屬鋅，鋅置換出硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中的鐵和銅，故固體b是鋅、鐵、銅的混合物，濾液d是硫酸鋅溶液。經過程Ⅱ后得到銅和濾液c，則操作②是過濾，過程Ⅱ是從固體b中分離金屬銅，得到銅和濾液c，故過程Ⅱ中可加入的物質是硫酸或硫酸銅。濾液c是硫酸亞鐵溶液和硫酸鋅溶液。過程Ⅲ加適量a（金屬鋅）后經過濾得到濾液d和金屬e，則金屬e是鐵，濾液d（硫酸鋅溶液）經操作④（蒸發）后得到硫酸鋅。

(1)由分析知，固體b的成分是鋅、鐵、銅（或Zn、Fe、Cu）；

(2)由分析知，操作①②③都是過濾，操作④是蒸發。故上述流程的四個操作中，有一個和其它三個不同的是④（或操作④或蒸發）；

(3) 由分析知，過程Ⅱ中可加入的物質是硫酸或硫酸銅，化學式為H2SO4或CuSO4，過程Ⅲ中鋅置換出硫酸亞鐵溶液中的鐵，反應的化學方程式為：Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4；

(4) ①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體，說明混合粉末中鋅的含量較多，將硝酸銀溶液中的銀完全置換出來。故溶液甲中所含的溶質為硝酸鋅，化學式為Zn(NO3)2；

②若溶液甲顯藍色，說明金屬鋅反應完，金屬銅參與反應（金屬銅可能是部分參加反應也可能是全部參加反應），置換出硝酸銀溶液中的銀。若銅部分參加反應，則固體乙是銅、銀；若銅全部參加反應，則固體乙是銀。故固體乙可能的組成情況有Ag；Ag、Cu。