Question

【題目】某次實驗結(jié)束時，將含有CuSO4、ZnSO4、 FeSO4 的廢液倒在廢液缸里，考慮到廢液直接排放會造成水污染，某化學(xué)活動小組利用課余時間處理廢液，回收工業(yè)重要原料硫酸鋅和有關(guān)金屬。實驗流程如下:

(1)步驟①中鋅粉必須過量的目的是讓廢液中的______________完全反應(yīng)。該流程中發(fā)生的置換反應(yīng)共有_________個。 寫出步驟③反生的反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

(2)若實驗過程中的物質(zhì)損失可以忽略，要測定廢液中的硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除了需要測定廢液的質(zhì)量、多步處理所得到的固體ZnSO4的質(zhì)量，還需要測量______________這一種物質(zhì)的質(zhì)量。

(3)若在上述實驗流程的基礎(chǔ)上，只需要補(bǔ)充一個實驗方案， 即可得出金屬活動性Cu<H<Fe<Zn,寫出實驗操作及現(xiàn)象。________

Answer 1

【答案】硫酸銅、硫酸亞鐵 3 過量鋅粉 將打磨過的鐵片放入少量稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)有氣泡生成

【解析】

（1）步驟①中鋅粉必須過量的目的是讓廢液中的硫酸銅、硫酸亞鐵完全反應(yīng)；

在廢液中加入過量鋅粉，鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，鋅和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，過濾，固體A中為銅、鐵和過量的鋅粉，用磁鐵使鐵和銅、鋅分離，固體C為銅和鋅，加入適量稀硫酸，銅不與稀硫酸反應(yīng)，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；，，都符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，故置換反應(yīng)有3個；

步驟③反生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（2）要測定廢液中的硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除了需要測定廢液的質(zhì)量、多步處理所得到的固體ZnSO4的質(zhì)量，還需要測量過量鋅粉這一種物質(zhì)的質(zhì)量，由，，可知，過量鋅粉全部轉(zhuǎn)化為了硫酸鋅，可通過鋅粉的質(zhì)量推算出反應(yīng)生成的硫酸鋅的質(zhì)量，通過多步處理所得到的固體ZnSO4的質(zhì)量減去反應(yīng)生成的硫酸鋅的質(zhì)量，即可得出廢液中硫酸鋅的質(zhì)量，繼而計算出廢液中硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

（3）通過上述實驗流程可知，鋅能與硫酸銅、硫酸亞鐵反應(yīng)，說明在金屬活動性順序里，鋅位于鐵、銅之前，銅不與稀硫酸反應(yīng)，說明在金屬活動性順序里，銅位于氫之后，現(xiàn)在只需證明在金屬活動性順序里，鐵位于氫之前即可，故實驗方案為：將打磨過的鐵片放入少量稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)有氣泡生成，說明在金屬活動性順序里，鐵位于氫之前。