Question

某化學(xué)興趣小組利用課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行如下兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：
探究一：利用廢水回收銅，制備硫酸亞鐵晶體．
（1）紅色固體是

Cu

；溶液乙中溶質(zhì)是

硫酸鋁和硫酸亞鐵或Al₂（SO₄）₃、FeSO₄

．
（2）寫出步驟①的化學(xué)方程式：

Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄

；
探究二：某硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）熱分解研究
該興趣小組同學(xué)稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品按如圖所示高溫加熱，使其完全分解，對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行探究．
（3）①裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)物中有

水或H₂O

，裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中還有

二氧化硫或SO₂

．②硫酸亞鐵晶體完全分解后裝置A中固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液，則裝置A中紅棕色固體是

氧化鐵或Fe₂O₃

．
③D裝置中球形干燥管的作用是

防止液體倒吸

，氫氧化鈉溶液的作用是

吸收SO₂氣體，防止污染空氣

．

Answer 1

分析：探究一：為回收廢水中的銅，可以使用活動(dòng)性比銅活潑的金屬比如鐵將其置換出來(lái)；然后依據(jù)反應(yīng)流程圖分析所加入的金屬和生成物，寫出反應(yīng)方程式；
探究二：①無(wú)水硫酸銅白色粉末遇水變藍(lán)，故常用來(lái)檢驗(yàn)水的存在，二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色；
②根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變及紅棕色固體可與稀鹽酸反應(yīng)生成黃色溶液分析解答；
③硫酸亞鐵分解生成的二氧化硫能造成空氣污染，可以使用氫氧化鈉溶液將其除去．

解答：解：探究一：
（1）廢水中含有的硫酸銅加入過(guò)量A后得到的固體甲中含有銅和該金屬，銅在氫后，與稀硫酸不反應(yīng)，固體甲中的過(guò)量金屬與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，說(shuō)明加入的金屬是鐵．
鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，鐵在鋁的后面，不能與硫酸鋁反應(yīng)，所以溶液乙中的溶質(zhì)是硫酸鋁和硫酸亞鐵；由于鐵過(guò)量，所以固體甲中含有鐵和銅，加入硫酸與鐵反應(yīng)而銅不反應(yīng)，所以紅色固體為銅；
故答案為：Cu；硫酸鋁和硫酸亞鐵或Al₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（2）向廢水中加入鐵可以與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；
故答案為：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO_4；
（3）探究二：
①無(wú)水硫酸銅白色粉末遇水變藍(lán)，二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，所以根據(jù)題意可知，硫酸亞鐵晶體分解生成水和二氧化硫；
故答案為：水或H₂O；二氧化硫或SO_2；
②硫酸亞鐵晶體分解生成水和二氧化硫及紅棕色固體，且紅棕色固體放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液，說(shuō)明該固體為氧化鐵；
故答案為：氧化鐵或Fe₂O₃；
③把球形干燥管插入氫氧化鈉溶液中的作用是防止液體倒吸，反應(yīng)生成的二氧化硫是空氣污染氣體，可以使用氫氧化鈉溶液將其吸收；
故答案為：防止液體倒吸；吸收SO₂氣體，防止污染空氣．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，能較好的考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，考查了常見(jiàn)金屬的性質(zhì)以及某些鹽的性質(zhì)，解答時(shí)要依據(jù)題干提供信息，結(jié)合相關(guān)知識(shí)細(xì)心分析解答．