Question

某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图1实验方案：

试回答：
（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是______；
（2）写出步骤①中任一反应的化学方程式______；
（3）检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是______；
（4）指出如图2的过滤操作的错误______；在蒸发滤液A的过程中，用玻璃棒不断搅拌的作用______；
（5）若实验过程中的物质损失忽略，最终所得硫酸锌的质量______（填“大于”、“小于”或“等于”）原废液中硫酸锌的质量．要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量______的质量．

Answer 1

解：（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是：将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来．
故填：将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来．
（2）锌和硫酸铜反应能生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应能生成硫酸锌和铁，反应的化学方程式分别为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe．
故填：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu或Zn+FeSO₄═ZnSO₄+Fe．
（3）检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量．
故填：继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生．
（4）如图2过滤操作中的错误有：没用玻璃棒引流、滤纸边缘高于漏斗口．
故填：没用玻璃棒引流、滤纸边缘高于漏斗口．
在蒸发滤液A的过程中，用玻璃棒不断搅拌的作用是使液体均匀受热，防止飞溅．
故填：使液体均匀受热，防止飞溅．
（5）若实验过程中的物质损失忽略，最终所得硫酸锌的质量大于原废液中硫酸锌的质量．
故填：大于．
要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量固体D的质量，固体D是铜．
故填：固体D或铜．
分析：（1）锌比铜、铁活泼，能够把铁离子、铜离子从溶液中置换出来；
（2）根据反应物、生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式；
（3）锌和稀硫酸反应能生成氢气；
（4）过滤时要注意一贴、二低、三靠．一贴是指滤纸紧贴漏斗内壁．二低是指滤纸低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘．三靠是指上面的烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸一面，漏斗末端紧靠烧杯内壁；
（5）因为①中加入了锌粉，若实验过程中的物质损失忽略，最终所得硫酸锌的质量应该大于原废液中硫酸锌的质量，要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量铜的质量．
点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．