Question

【题目】某校兴趣小组欲利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜。该小组设计了如图的实验方案，回答下列有关问题：

（查阅资料：Cu2O是红色固体，它与稀硫酸的反应为：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O）

（1）图中X的化学式为_____，A中的物质有_____。

（2）加入过量的Y有两个作用：一是_____，二是_____。写出其中1个反应的化学方程式_____。

（3）操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____，该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是_____。

（4）操作Ⅲ包含蒸发浓缩、_____、过滤。

Answer 1

【答案】H2SO4 Zn和Cu 除去过量的硫酸 将铜完全置换出来 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu 玻璃棒 引流 降温结晶

【解析】

ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜，而碳酸锌不溶水，可以溶于酸，依据质量守恒定律，制备硫酸锌，反应物中需要有硫酸根离子，所以X是硫酸，混合物中加入过量的硫酸反应后的溶液中有硫酸锌、硫酸铜、铜，加入过量的Y后得到了滤液B和固体A，所以Y是锌，过量的锌可以使硫酸和硫酸铜完全反应，所以A中的物质有：Zn和Cu；在固体A中加入硫酸后可以得到硫酸锌和铜，硫酸锌溶液经过蒸发后可以得到硫酸锌晶体。

（1）该实验流程是利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜，而碳酸锌不溶水，可以溶于酸，依据质量守恒定律，制备硫酸锌，反应物中需要有硫酸根离子，所以X是硫酸，X的化学式：H2SO4，混合物中加入过量的硫酸反应后的溶液中有硫酸锌、硫酸铜、铜，加入过量的Y后得到了滤液B和固体A，所以Y是锌，过量的锌可以硫酸和硫酸铜完全反应，所以A中的物质有：Zn和Cu。

（2）加入过量Y后得到了硫酸锌和固体A，而上一步中加入的硫酸是过量的，反应中也生成了硫酸铜，所以加入过量锌的作用是：除去过量的硫酸，将铜完全置换出来；锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu。

（3）操作Ⅰ后得到了固体和液体，所以操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ后也得到了固体和液体，所以操作Ⅱ是过滤，操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是引流。

（4）经过操作Ⅲ后从溶液中得到了硫酸锌晶体，所以操作Ⅲ的名称：蒸发，操作Ⅲ包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤。