Question

16、某电镀厂为减少水污染及节约成本，从含有CuSO₄，ZnSO₄、FeSO₄的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属，实验过程如下：

请回答：
（1）写出一个步骤①中反应的化学方程式：

Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe（或Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu）

．
（2）由步骤①可知，在固体A中最活泼的金属是

Zn

，若要证明另两种金属的活动性顺序，可以使用的药品是

铁与硫酸铜溶液

．
（3）步骤①加入过量锌粉的目的是

将铁与铜都置换出来

．
（4）步骤④中反应的化学方程式为

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根据废水的成分和金属的活泼性来分析发生的化学反应，然后书写化学反应方程式；
（2）根据活泼金属能置换较不活泼金属来分析金属的活泼性强弱；
（3）根据实验是回收金属及固体A可分析加入过量锌粉的目的；
（4）根据固体C的成分来分析发生的化学反应，然后书写化学反应方程式．

解答：解：（1）因金属的活泼性Zn＞Fe＞Cu，由废水中含有CuSO₄，ZnSO₄、FeSO₄，则加入锌粉能发生锌与硫酸亚铁、锌与硫酸铜的反应，其反应分别为Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe、Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，故答案为：Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe（或Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu）；
（2）因锌能与硫酸亚铁、与硫酸铜都能发生置换反应，则锌的活泼性最强，若证明铁和铜的活泼性，可选用铁与硫酸铜，若发生反应能置换出红色的物质，则说明铁的活泼性比铜的强，反之，铁比铜的活泼性弱，故答案为：Zn；铁与硫酸铜溶液（或铜与硫酸亚铁溶液 或其它合理答案）；
（3）因最后回收铁和铜，则固体A的成分有铁、铜、锌，则锌粉过量的目的是将金属铁和铜全部置换出来，故答案为：将铁与铜都置换出来；
（4）因固体A经磁铁将铁分离开，固体C中含有锌与铜，加足量稀硫酸时，铜并不反应经过滤可得到，而锌与稀硫酸发生化学反应，其反应为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，故答案为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．

点评：本题考查金属的回收和废水的利用，学生应明确金属的活泼性来分析发生的化学反应，并应能准确判断每步转化中滤液和固体的成分．