Question

有一种含铜元素的固体化合物．向盛有该化合物的试管中加入足量稀硫酸，固体逐渐溶解、生成蓝色溶液．欲从蓝色溶液中提取金属单质，实验流程如下：蓝色溶液固体M金属单质．
（1）操作1的名称______；固体M的成分______；写出蓝色溶液与C反应的化学方程式______．
（2）加入过量D的目的是______；写出反应的化学方程式______；如何确定此目的已经达到______．

Answer 1

解：由题意：有一种含铜元素的固体化合物，向盛有该化合物的试管中加入足量稀硫酸，固体逐渐溶解、生成蓝色溶液，可推知此蓝色溶液为硫酸铜溶液．
（1）根据金属活动性顺序，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，可以向蓝色硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换出铜，其化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，然后过滤出铜和铁的混合物M，再加入过量的稀硫酸D溶解铁，剩余的固体即为所需铜单质；
（2）为完全除去M中的铁，可加入过量的稀硫酸D，加入过量的稀硫酸，即可除去铁，又不会引人新杂质．铁与稀硫酸反应的方程式：H₂SO₄+Fe═FeSO₄+H₂↑；判断除去铁的目的已达到的方法是：溶液中不再有气泡产生，说明铁已完全反应．
故答案为：
（1）过滤；Fe和Cu；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）完全除去固体M中的Fe；H₂SO₄+Fe═FeSO₄+H₂↑；溶液中不再有气泡产生．
分析：由题意：有一种含铜元素的固体化合物，向盛有该化合物的试管中加入足量稀硫酸，固体逐渐溶解、生成蓝色溶液，可推知此蓝色溶液为硫酸铜溶液；
（1）根据金属活动性顺序，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，可以向蓝色硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换出铜，然后过滤出铜和铁的混合物M，再加入过量的稀硫酸D溶解铁，剩余的固体即为所需铜单质；
（2）为完全除去M中的铁，可加入过量的稀硫酸D，加入过量的稀硫酸，即可除去铁，又不会引人新杂质．正确书写出铁与稀硫酸反应的方程式，根据反应现象判断此目的是否已达到．
点评：本题主要考查金属活动性顺序的应用，根据金属活动性顺序，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来是解答此题的关键．