Question

某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液桶中收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道不僅造成重金屬污染而且造成浪費(fèi)．初三某班的同學(xué)，準(zhǔn)備運(yùn)用剛學(xué)到的“常見金屬活動(dòng)性順序表”結(jié)合其他有關(guān)化學(xué)知識(shí)對廢水進(jìn)行處理．
（1）回憶常見金屬活動(dòng)順序表，在下表空格中分別填入對應(yīng)的元素符號．

（2）設(shè)計(jì)除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案，討論有關(guān)問題：

①操作a的名稱是：

 

，進(jìn)行操作a使用玻璃棒的作用是

 

．
②金屬X是

 

（填化學(xué)式，下同），有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．溶液Y是

 

，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表的內(nèi)容，在空格中填入金屬元素的符號．
（2）①依據(jù)混合物分離的方法分析判斷操作A，根據(jù)玻璃棒的應(yīng)用分析其作用；
②由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵；由于加入的鐵是過量的，需要加入過量稀硫酸除去銅中的鐵．據(jù)此分析回答．

解答：解：（1）由金屬活動(dòng)性順序表的內(nèi)容可知，介于Zn、Sn之間的是Fe；介于H、Hg之間的是Cu；介于Hg、Pt之間的是Ag．故填入下表如下：
（2）①過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，所以由圖示可知，該操作應(yīng)該是過濾；在進(jìn)行過濾時(shí)，使用玻璃棒的作用是引流．
②為回收廢液中的Cu²⁺，需加入活動(dòng)性在銅前面的金屬進(jìn)行置換，但要得到較為純凈FeSO₄的溶液，只能向廢液中加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成物中只有硫酸亞鐵，加入其它金屬溶液中又混有其它溶質(zhì)．所以，金屬X是Fe，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．由于有過量鐵粉，為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO₄溶液，把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可．所以，溶液Y是H₂SO₄，反應(yīng)的方程式是：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
故答為：（1）；見上表；（2）①過濾，引流；②Fe，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu、H₂SO₄、Fe+H_2SO₄=FeSO₄+H₂↑．

點(diǎn)評：金屬活動(dòng)順序表是解決與金屬相關(guān)變化的重要工具，表中H元素為標(biāo)志性參考元素，H之前為活潑金屬，H之后金屬性質(zhì)不活潑．