Question

10．化学兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO₄、CuSO₄的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案．结合实验方案回答下列问题：

（1）固体A中含有铁、铜，（温馨提示：看见过量了吗？）无色气体X为H₂ （均填化学式）．
（2）步骤①中反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，该反应属于四种基本类型中的置换 反应．
（3）操作a的名称为过滤，在该操作中用到了玻璃棒其作用为引流．
（4）理论上所得硫酸亚铁晶体的质量＞ （填“＞”“＜”或“=”）原废液中硫酸亚铁的质量．

Answer 1

分析 铁比铜活泼，能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；铜不能和稀硫酸反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；根据反应的过程分析所得硫酸亚铁晶体的质量的变化．

解答 解：（1）在含有FeSO₄、CuSO₄的废液加入过量的铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以固体A中含有铁、铜；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，无色气体X为氢气，化学式是：H₂．
（2）由上述分析可知，步骤①中反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，该反应是一种单质与一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于四种基本类型中的置换反应．
（3）操作a能将固液分开，操作名称为过滤，在该操作中用到了玻璃棒其作用为引流．
（4）由反应的过程可知，铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁，铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁，所以理论上所得硫酸亚铁晶体的质量＞原废液中硫酸亚铁的质量．
故填：（1）铁、铜，H₂．（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，置换；（3）过滤，引流；（4）＞．

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．