Question

（1）某化學(xué)實驗小組實驗結(jié)束時，將含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的廢液倒在廢液缸里，為回收有關(guān)金屬和鹽，同學(xué)們設(shè)計了如下實驗方案如圖1：
試回答：
（1）步驟①中鋅粉必須過量的原因是

 

．
（2）寫出步驟①中任一反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）要檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是

 

．
（4）圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和

 

；有鐵生成的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學(xué)性質(zhì),鐵的冶煉,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）鋅比銅、鐵活潑，能夠把亞鐵離子、銅離子從溶液中置換出來；
（2）鋅和稀硫酸反應(yīng)能生成氫氣，可以據(jù)此解答該題；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)焦炭的作用考慮，根據(jù)方程式的寫法寫出反應(yīng)原理．

解答：解：（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）鋅和硫酸銅反應(yīng)能生成硫酸鋅和銅，鋅和硫酸亞鐵反應(yīng)能生成硫酸鋅和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe；
（3）檢驗步驟④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：繼續(xù)加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明稀硫酸足量；
（4）因為焦炭燃燒放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生鐵和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
故答案為：（1）將廢液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置換出來；（2）Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu（或Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe）；（3）繼續(xù)加入少量稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明稀硫酸足量；（4）制取CO；3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．

點評：本題考查金屬的活動性順序的運用及工業(yè)冶煉鋼鐵的原理，熟練運用金屬的活動性順序并正確書寫反應(yīng)的方程式是解題的關(guān)鍵，注意知識的綜合運用．