Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上老師要求分組除去鐵制品和銹銅幣表面的銹層并對(duì)廢液進(jìn)行處理。請(qǐng)你參與并回答相關(guān)問題。

實(shí)驗(yàn)一：表面除銹

甲組：將銹鐵器放入適量稀硫酸中，微熱。觀察到①溶液變成黃色，鐵銹逐漸消失；②一段時(shí)間后，銹層完全消失，鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生；③黃色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色。

現(xiàn)象①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：____________________________________，②中鐵器表面的氣泡是________；大家對(duì)現(xiàn)象③不理解，老師補(bǔ)充說明了，金屬鐵具有還原性，能將正三價(jià)的鐵離子還原成亞鐵離子。

乙組：在銹銅錢中加入適量稀硫酸。觀察到①綠色銹層很快消失，同時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，溶液變成藍(lán)色；②將氣體收集，通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。由此，小軍等同學(xué)推斷，綠色銹層中肯定含有的元素有_________________。

實(shí)驗(yàn)二：廢液回收

廢液桶中收集了溶有大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道，不僅造成重金屬污染而且浪費(fèi)資源。小組討論后設(shè)計(jì)了如下除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案：

 

 

 

 

請(qǐng)完成下列有關(guān)問題：

(1)廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，目的是將其中             性雜質(zhì)除去。

(2)金屬X是   ，其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           ；

溶液Y是      ，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為                   。

(3)從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是           。

 

Answer 1

實(shí)驗(yàn)一： Fe₂O₃＋3H₂SO₄====Fe₂(SO₄)₃＋3H₂ O ； 氫氣  ； Cu、C、O（有H不給分）

實(shí)驗(yàn)二：（1）不溶；(2)Fe（或鐵）；Fe + CuSO₄ ＝ FeSO₄ +Cu；稀硫酸；Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑（3）結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）

解析:實(shí)驗(yàn)一：甲組：①溶液變成黃色，鐵銹逐漸消失，發(fā)生的反應(yīng)是：Fe₂O₃＋3H₂SO₄====Fe₂(SO₄)₃＋3H₂ O；②一段時(shí)間后，銹層完全消失，鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生，發(fā)生的反應(yīng)是：Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑，故氣體是氫氣；乙組：溶液變藍(lán)，說明有銅元素，石灰水變渾濁，說明有碳元素，還可能含有氧元素；故答案為Cu、C、O。

實(shí)驗(yàn)二：（1）過濾是除去廢水中的不溶性物質(zhì)（2）根據(jù)金屬的活動(dòng)順序，排在前面的金屬可以把排在后面的金屬?gòu)乃�的鹽溶液中置換出來(lái)，加入的X為鐵，化學(xué)方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；只有排在氫前面的金屬可以和酸反應(yīng)生成氫氣，溶液Y為稀硫酸，化學(xué)方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．（3）結(jié)晶的方法有兩種：蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶，所以填：結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）。