Question

（2011?濱州）某化學實驗小組實驗結束時，將含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的廢液倒在廢液缸里，為回收有關金屬和鹽，同學們設計了如圖的實驗方案：

試回答：
（1）步驟①中鋅粉必須過量的原因是

將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來

．
（2）寫出步驟①中任一反應的化學方程式

Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu（或Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄）

．
（3）要檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是

取步驟④的濾渣于試管中，加入少量稀硫酸，若有氣泡產生，則酸不足量（或若無氣泡產生，則酸已足量）

．
（4）若實驗過程中的物質損失可以忽略，最終所得硫酸鋅的質量

＞

（填“＞”、“＜”或“=”）原廢液中硫酸鋅的質量．要計算該廢液中硫酸銅質量，必須要稱量

固體D（或銅）

的質量．

Answer 1

分析：（1）加入過量的鋅會把溶液中的鐵與銅置換的更徹底一些．
（2）步驟一中會發生兩個金屬與鹽溶液的反應．
（3）步驟④中的酸是否足量主要看固體D中是否含有未反應的鋅．
（4）得到的硫酸鋅的質量應該比廢液中的硫酸鋅質量大，因為反應過程中由于鋅的加入而使其質量變大了，要計算硫酸銅的質量可通過最后得到的銅的質量完成．

解答：解：（1）因為只有加入過量的鋅才會把溶液中的鐵與銅置換的更徹底一些．
故答案為：將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來
（2）在此過程中發生了鋅與硫酸銅和鐵與硫酸銅的反應．
故答案為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu（或Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄）
（3）步驟④中的酸是否足量主要看固體D中是否含有未反應的鋅，有則酸不足量，沒有則酸足量．
故答案為：取步驟④的濾渣于試管中，加入少量稀硫酸，若有氣泡產生，則酸不足量（或若無氣泡產生，則酸已足量）
（4）因為反應過程中由于鋅的加入而使其得到的硫酸銅質量變大了，由過程知銅的來源只有硫酸銅，則求硫酸銅的質量可利用得到銅的質量．
故答案為：＞；固體D（或銅）

點評：此題是對物質分離知識的考查，解題時只要抓住反應過程中金屬與鹽溶液的反應實質，并結合相關的實驗過程就能順利解題．