Question

某金屬加工廠排放的污水中含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄某研究小組利用該污水回收工業(yè)重要原料硫酸鋅和有關(guān)金屬，其流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）下列說(shuō)法正確的是______（填序號(hào)）．
A．該工藝流程中發(fā)生了3個(gè)置換反應(yīng)
B．CuSO₄與Mg（OH）₂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)可得Cu（OH）₂
C．步驟①②③④都包含化學(xué)變化
D．濾液A和濾液B含有相同的溶質(zhì)
（2）寫(xiě)出步驟①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______．
（3）步驟④中加入足量稀硫酸的目的是______．

Answer 1

解：因金屬的活潑性Zn＞Fe＞Cu，由廢水中含有CuSO₄，ZnSO₄、FeSO₄，則加入鋅粉能發(fā)生鋅與硫酸亞鐵、鋅與硫酸銅的反應(yīng)，其反應(yīng)分別為Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe、Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，濾液A為ZnSO₄溶液，蒸發(fā)得到硫酸鋅晶體，固體A經(jīng)磁鐵將鐵分離開(kāi)，固體C中含有鋅與銅，加足量稀硫酸時(shí)，銅并不反應(yīng)經(jīng)過(guò)濾可得到，而鋅與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，加入適量稀硫酸的目的是使鋅完全轉(zhuǎn)化為ZnSO₄，
（1）A．由以上分析可知發(fā)生的置換反應(yīng)有Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe、Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，故A正確；
B．Cu（OH）₂較Mg（OH）₂溶解度小，CuSO₄與Mg（OH）₂不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．步驟②為物理過(guò)程，不涉及化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；
D．濾液A和濾液B溶質(zhì)都為ZnSO₄，故D正確，
故答案為：AD；
（2）步驟①發(fā)生反應(yīng)為Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe、Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，離子方程式為Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺、Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe，
故答案為：Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺、Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe；
（3）加足量稀硫酸時(shí)，銅并不反應(yīng)經(jīng)過(guò)濾可得到，而鋅與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，加入適量稀硫酸的目的是使鋅完全轉(zhuǎn)化為ZnSO₄，
故答案為：使Zn完全溶解．
分析：因金屬的活潑性Zn＞Fe＞Cu，由廢水中含有CuSO₄，ZnSO₄、FeSO₄，則加入鋅粉能發(fā)生鋅與硫酸亞鐵、鋅與硫酸銅的反應(yīng)，其反應(yīng)分別為Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe、Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，濾液A為ZnSO₄溶液，蒸發(fā)得到硫酸鋅晶體，固體A經(jīng)磁鐵將鐵分離開(kāi)，固體C中含有鋅與銅，加足量稀硫酸時(shí)，銅并不反應(yīng)經(jīng)過(guò)濾可得到，而鋅與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，加入適量稀硫酸的目的是使鋅完全轉(zhuǎn)化為ZnSO₄，以此解答該題．
點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬的回收和廢水的利用，學(xué)生應(yīng)明確金屬的活潑性來(lái)分析發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并應(yīng)能準(zhǔn)確判斷每步轉(zhuǎn)化中濾液和固體的成分．