Question

化學實驗課上老師要求分組除去鐵制品和銹銅幣表面的銹層并對廢液進行處理。請你參與并回答相關問題。

實驗一：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；②一段時間后，銹層完全消失，鐵器表面有細小氣泡產生；③黃色溶液逐漸變為淺綠色。

現象①發生的化學反應方程式為：____________________________________，②中鐵器表面的氣泡是________；大家對現象③不理解，老師補充說明了，金屬鐵具有還原性，能將正三價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，同時產生大量氣泡，溶液變成藍色；②將氣體收集，通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。由此，小軍等同學推斷，綠色銹層中肯定含有的元素有_________________。

實驗二：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資源。小組討論后設計了如下除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案：

 

 

 

 

請完成下列有關問題：

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

(2)金屬X是   ，其加入廢水后發生反應的化學方程式為                           ；

溶液Y是      ，利用其除去銅中雜質，有關反應的化學方程式為                   。

(3)從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是           。

 

Answer 1

實驗一： Fe₂O₃＋3H₂SO₄====Fe₂(SO₄)₃＋3H₂ O ； 氫氣  ； Cu、C、O（有H不給分）

實驗二：（1）不溶；(2)Fe（或鐵）；Fe + CuSO₄ ＝ FeSO₄ +Cu；稀硫酸；Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑（3）結晶（或蒸發結晶或冷卻結晶）

解析:實驗一：甲組：①溶液變成黃色，鐵銹逐漸消失，發生的反應是：Fe₂O₃＋3H₂SO₄====Fe₂(SO₄)₃＋3H₂ O；②一段時間后，銹層完全消失，鐵器表面有細小氣泡產生，發生的反應是：Fe + H₂SO₄ ＝ FeSO₄ + H₂↑，故氣體是氫氣；乙組：溶液變藍，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。

實驗二：（1）過濾是除去廢水中的不溶性物質（2）根據金屬的活動順序，排在前面的金屬可以把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，加入的X為鐵，化學方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；只有排在氫前面的金屬可以和酸反應生成氫氣，溶液Y為稀硫酸，化學方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．（3）結晶的方法有兩種：蒸發結晶和冷卻結晶，所以填：結晶（或蒸發結晶或冷卻結晶）。