Question

某廢液中含有硫酸鋅、硫酸鎳（NiSO₄）、硫酸銅和硫酸，初三化學(xué)興趣小組欲從中回收銅和硫酸鋅晶體．老師給出信息：硫酸鎳溶液呈綠色，硫酸鋅溶液呈無(wú)色．
（1）為探究鎳的金屬活動(dòng)性，同學(xué)們做了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產(chǎn)生；
②將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無(wú)固體附著物，溶液顏色仍為無(wú)色．
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把鋅、銅、鎳的元素符號(hào)填在圖1的相應(yīng)格中：
（2）同學(xué)們按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你協(xié)助完成方案：
①實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ和Ⅱ都要用到的玻璃儀器是

 

．
②X是

 

，M是

 

，固體Y中含有

 

．寫(xiě)出X與廢水中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的其中一個(gè)化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,過(guò)濾的原理、方法及其應(yīng)用,蒸發(fā)與蒸餾操作,金屬的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：金屬與金屬材料

分析：金屬和酸反應(yīng)生成氫氣的條件：金屬必須是在金屬活動(dòng)性順序中氫前的金屬，酸除濃硫酸和硝酸外；金屬和鹽反應(yīng)生成新的金屬的條件：在金屬活動(dòng)性順序中只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來(lái)，鉀、鈣、鈉除外．據(jù)此分析回答有關(guān)問(wèn)題．

解答：解：（1）由題意可知，由于將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鎳在氫前；將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無(wú)固體附著物，溶液顏色沒(méi)有發(fā)生變化，說(shuō)明鎳的活動(dòng)性比鋅弱，金屬的活動(dòng)順序是：Zn Ni （H） Cu；所以填圖如下：
（2）①由于實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ把固體混合物和硫酸鋅溶液分開(kāi)，因此操作Ⅰ是過(guò)濾，而實(shí)驗(yàn)操作Ⅱ是從硫酸鋅溶液中得到硫酸鋅晶體，因此操作Ⅱ是蒸發(fā)結(jié)晶，故兩個(gè)操作中都會(huì)用到玻璃棒．
②從圖中不難看出，在廢水中加入足量的金屬X得到的是硫酸鋅溶液，說(shuō)明加入的X應(yīng)是金屬鋅，由于鋅可以和廢水中的硫酸鎳、硫酸銅、硫酸反應(yīng)，過(guò)濾后得到的固體混合物中一定含有金屬鎳、銅，可能還混有過(guò)量的鋅．由于銅在氫后，不和稀酸反應(yīng)，而鎳和鋅都可以和稀酸反應(yīng)，因此溶液M應(yīng)是稀硫酸或稀鹽酸；鋅與廢水中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的方程式是：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu，（Zn+NiSO₄═ZnSO₄+Ni．
故答為：（1）Zn Ni （H） Cu；（2）①玻璃棒；②Zn，H₂SO₄，Cu和Ni，Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu （Zn+NiSO₄═ZnSO₄+Ni）．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了對(duì)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題應(yīng)用知識(shí)的能力．